内容正文:
第四章
酸碱滴定法
1
酸碱滴定法:
以酸碱反应(质子转移反应)为基础的滴定分析方法。
各类酸碱溶液的pH值计算
酸碱滴定曲线和指示剂的选择
酸碱滴定及滴定终点误差
本章主要内容:
概述
酸碱质子理论:
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
1)具有共轭性
2)具有相对性
3)具有广泛性
A- + H+
HA
如:
如:HCO3- 既为酸,也为碱
既可为中性分子,也可为阴离子或阳离子
特点:
溶剂合质子
H3O+ + A-
HA + H2O
HA + SH
SH2+ + A-
例:
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
水合质子
例:
HClO4 + HAc
H2Ac+ + ClO4-
醋酸合质子
酸碱的强度:
Ka↑,给质子能力↑强,酸的强度↑
Kb↑,得质子能力↑强,碱的强度↑
共轭酸碱对HA和A- 有如下关系
多元酸碱:
多元酸碱在水中逐级离解,强度逐级递减
(一)强酸(碱)溶液pH值的计算
1.强酸(HA )
PBE: [H+]=[A-]+[OH-]
=Ca+Kw/[H+]
两边×[H+]:
(1)精确式
或:
第一节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算
[H+]= [A-]= Ca
pH =-lg[H+]=-lgCa
(2) 近似式(最简式)
当Ca20[OH-]时,水解产生的[H]可以忽略
对于碱:pOH=-lg[OH-]=-lgCb
1.一元弱酸(碱)溶液
(1)一元弱酸(HA )
精确式
PBE: [H+]=[A-]+[OH-]
或:[H+]3+Ka[H+]2-(CaKa+Kw)[H+]-KaKw=0
A:
(二)弱酸(碱)溶液[H+]计算
近似式
最简式***
当
(忽略酸的离解)
且
当
(忽略水的离解)
B:
C:
(2)一元弱碱(Cb)
最简式***
例:计算0.1mol/L NH4Cl溶液的pH值。
Ka=Kw/Kb =5.6×10-10
pH=5.13
(1)多元弱酸H2A:设二元酸分析浓度为Ca
(2)多元弱碱M2A:设二元弱碱分析浓度为Cb
(三)多元酸(碱)
NaHA
NaH2PO4
Na2HPO4
弱酸弱碱盐(NH4Ac)
(四)两性物质溶液[H+]计算
五、缓冲溶液[H+]计算
定义:加入少量酸碱,溶液pH值无显著变化的
溶液。
组成:共轭碱(酸)、或浓度较大的强酸(碱)
例: Ca mol/mL HA与Cb mol/mL NaA水溶液
质量: [HA] + [A-] = Ca + Cb (1)
[Na+] = Cb (2)
电荷: [Na+] + [H+]= [A-] + [OH-] (3)
(五)缓冲溶液[H+]计算
将(2)式带入(3)式,得质子条件式:
[A-] = Cb + [H+] - [OH-]
将(1)+(2)式,[Na]用(3)代替,得质子条件式:
[HA] = Ca - [H+] + [OH-]
缓冲溶液pH计算:
例:计算0.3 mol/L HAc与0.1 mol/L NaOH等体积混合后的pH值。
解:Cb = 0.05 mol/L Ca = 0.1 mol/L
例:10 mL 0.20 mol/L HCl与10mL 0.5 mol/L HCOONa和2.0×10-5mol/L Na2C2O4溶液混合,计算溶液中[C2O42-]。(已知HCOOH pKa=3.77, H2C2O4 pKa1= 1.25, pKa2= 4.29)
(3.2×10-6mol/L)( 3.1×10-6mol/L )
$$