4 酸碱滴定法（课件）- 《分析化学》同步教学（华中科大版）

第四章 酸碱滴定法 1 2.熟悉 影响各类型滴定的因素；非水溶剂的性质和特点 3.了解 各种类型酸碱标准溶液的配制、标定及应用 酸碱溶液中pH的计算；酸碱指示剂变色的原理、变色范围及影响因素；酸碱滴定过程的有关计算、滴定突跃、突跃范围及影响因素；弱酸（碱）准确滴定的可行性判据；滴定误差的计算；非水溶剂的均化效应和区分效应。 1.掌握 章节目标 4.1 概 述 本章主要内容： 水溶液中的酸碱平衡 酸碱指示剂 滴定曲线和指示剂的选择 终点误差 酸碱标准溶液的配制和标定 酸碱滴定法的应用 非水溶液中的酸碱滴定法 酸碱滴定法： 以质子传递反应(酸碱反应)为基础的滴定分析法。 4.2水溶液中的酸碱平衡 4.2.1 酸碱质子理论 1. 酸碱定义和共轭酸碱对 酸：溶液中凡能给出质子的物质 碱：溶液中凡能接受质子的物质 →碱(酸的共轭碱) →酸(碱的共轭酸) A－ + H+ HA 如： 酸 碱 质子 酸碱共轭关系：以获得质子和给出质子而相互依存的关系。 共轭酸碱对：HA-A- 共轭酸 质子+共轭酸碱 共轭酸碱对 HAc H+ + Ac- HAc-Ac- NH4+ H+ + NH3 NH4+-NH3 H2CO3 H+ + HCO3- H2CO3-HCO3- HCO3- H+ + CO32- HCO3--CO32- H2O H+ + OH- H2O -OH- 特点： 1）共轭性(共轭酸碱对之间只相差一个质子) 2）相对性 如：HCO3-既为酸，也为碱 （两性） 3）广泛性 如：H2O 中性分子，既可为酸，也可为碱 既可为中性分子，也可为阴离子或阳离子 补充 溶剂合质子 HA + H2O H3O+ + A- HA + SH SH2+ + A- 2.酸碱反应 酸碱反应的实质：两个共轭酸碱对之间的质子转移过程 半反应1 HAc（酸1） Ac- （碱1） + H+ 半反应2 H+ + H2O（碱2） H3O+（酸2） HAc（酸1） + H2O （碱2） H3O+（酸2） + Ac- （碱1） 共轭酸碱对 酸碱半反应: 酸给出质子和碱接受质子的反应 酸1 + 碱2 酸2 + 碱1 酸1 →碱1 + H+ 碱2 + H+ →酸1 不发生 酸解离 HCl+H2O H3O++Cl- HCl+H2O H++Cl- 碱解离 NH3+ H3O+ NH4++H2O HCl+ NH3 NH4+ + Cl- 水解Ac- + H2O HAc+OH- NH4+ + H2O NH3 +OH- 酸碱半反应不可能单独发生 酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果 酸碱反应的实质是质子的转移 质子的转移是通过溶剂合质子来实现的 小结 !!! 3.水的质子自递反应 H2O + H2O H3O+ + OH- (25°C) Kw= [H3O+ ]  [OH-] =1.0×10-14 pKw= pH+pOH=14.00 4.酸碱的强度及共轭酸碱对Ka与Kb的关系 Ka或Kb越大，pKa(b)越小,酸或碱性越强 Ka·Kb= Kw pKa + pKb = pKw= 14.00 多元酸碱的解离反应 pKb1 + pKa3 = 14.00 pKb2 + pKa2 = 14.00 pKb3 + pKa1= 14.00 H3PO4 H2PO4- HPO42- PO43- Kb2 Kb1 Kb3 Ka1 Ka2 Ka3 Ka1×Kbn＝Kw 对HnA而言： … Ka2×Kbn-1＝Kw Kan×Kb1＝Kw 共轭酸碱对中共轭酸越强，其共轭碱越弱 例4-1 4.2.2 酸碱溶液中各型体的分布 1.分析浓度与平衡浓度 分析浓度：物质的总浓度，c 平衡浓度：平衡状态时，溶液中溶质的各种型体的浓度。[ ] 各种型体的平衡浓度之和=分析浓度 2.酸度pH和碱度pOH 3.酸度对弱酸(碱)溶液中各型体分布的影响 分布系数：溶液中某种型体的平衡浓度与分析浓度的比值，用 δ 表示 “δ” 将平衡浓度与分析浓度联系起来 [HA]＝ δHA c HA , [A-]= δA- c HA [HAc] [HAc]Ka [HAc]+ [H+] = 分布系数－一元弱酸 HAc