内容正文:
1
第三章 酸碱平衡及酸碱滴定法
3.1 酸碱反应及其平衡常数
3.2 酸度对弱酸(碱)形体分布的影响
3.3 酸碱溶液的H+浓度计算
3.4 酸碱缓冲溶液
3.5 酸碱指示剂
3.6 酸碱滴定曲线和指示剂的选择
3.7 终点误差(不要求)
3.8 酸碱滴定法的应用
3.9 非水溶剂中的酸碱滴定(不要求)
2
3.1 酸碱反应及其平衡常数
3.1.1 酸碱反应 (p53)
酸 共轭碱 + 质子
Proton donor Proton acceptor Proton
HAc Ac- + H+
NH4+ NH3 + H+
HCO3- CO32- + H+
H6Y2+ H5Y+ + H+
通式: HA A + H+
共轭酸 碱 + 质子
酸碱半反应
3
例: HAc在水中的离解反应(p53)
半反应1: HAc Ac- + H+
半反应2: H+ + H2O H3O+
总反应: HAc + H2O Ac- + H3O+
简写为: HAc Ac- + H+
酸碱反应的实质是质子转移
4
+
5
-
6
3.1.2 酸碱反应类型及平衡常数(p55)
a. 一元弱酸(碱)的离解反应
HA + H2O A- + H3O+
A + H2O HA + OH-
7
H2O + H2O H3O+ + OH- (25°C)
共轭酸碱对(HA-A)的Ka与Kb的关系为
b. 水的质子自递反应(p55)
8
R.Kellner 《Analytical Chemistry》p94
pKw,as a function of temperature.
t 0C 0 10 20 25 30 40 50 60
pKw 14.96 14.53 14.16 14.00 13.83 13.53 13.26 13.02
中性水的pH = 7.00
?
中性水的pH=pOH
9
pKb1 = 14.00 - pKa3
pKb2 = 14.00 - pKa2
pKb3 = 14.00 - pKa1
c. 多元酸碱的离解反应(p56)
H3A H2A- HA2- A3-
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d. 酸碱中和反应(滴定反应)(p57)
Kt—滴定反应常数
H+ + OH- H2O
H+ + A- HA
OH- + HA H2O + A-
11
3.1.3 活度与浓度 (p57-58)
Debye-Hückel公式:
。
。
12
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I / mol·L-1
。
Debye-Hückel公式
13
活度系数图
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
I / mol·L-1
1.0
0.5
1. I 一定,电荷数高, ↘
2. 电荷数一定,I ↗, ↘
3. 0 ~ 0.1, 0.1 ~ 0.5两段
14
3.1.4 活度常数Ka、浓度常数 及混合常数
反应:HAc H+ + Ac-
查附录III.1
15
是否一元弱酸的常数之间都符合上述关系?
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第三级
第四级
第五级
16
Ka : Thermodynamic Const