3.2 化学平衡和分布曲线（课件）- 《分析化学》同步教学（暨南大学版）

2024/1/11 第三章 滴定分析法 第二节 化学平衡与 分布曲线 一、酸碱平衡与分布曲线 二、溶液中的化学平衡 2024/1/11 一、酸碱平衡与分布曲线 化学反应进行的程度通常用反应的平衡常数来衡量。化学平衡是化学分析法的基础。本节从分析化学的角度讨论有关的反应平衡及相关问题。 1.酸碱平衡与平衡常数 HA + H2O = H3O+ + A - Ka = [H +][A -] / [HA] A- +H2O = HA +OH - Kb =[HA][OH -] / [A -] Ka · Kb = Kw 2 2024/1/11 酸 共轭碱 + 质子 酸碱平衡 HF F - + H+ H2PO4- HPO42- + H+ H6Y2+ H5Y+ + H+ NH4+ NH3 + H+ 通式: HA A + H+ 酸碱半反应 3 2024/1/11 例: HF在水中的离解反应 半反应: HF F- + H+ 半反应: H+ + H2O H3O+ 总反应: HF + H2O F- + H3O+ 简写: HF F- + H+ 酸碱反应的实质是质子转移 4 2024/1/11 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 Kbi = Kw Ka(n-i+1) 5 2024/1/11 H2O + H2O H3O+ + OH- (25°C) 共轭酸碱对(HA-A-)的Ka与Kb的关系为 溶剂分子的质子自递反应 aH + aA - Ka Kb = = Kw aHA aHA aOH - aA - Kw= aH +  aOH - =1.0×10-14 pKa + pKb = pKw= 14.00 6 2024/1/11 一、酸碱平衡与分布曲线 2.平衡浓度及分布曲线 酸度对弱酸(碱)形体分布的影响 7 2024/1/11 酸度：溶液中H＋的平衡浓度或活度，通常用pH表示，pH计可测得酸度 pH= -lg [H+] 酸的浓度：即酸的分析浓度，包含未解离的和已解离的酸的浓度，是酸的总浓度 对一元弱酸：cHA＝[HA]+[A-] (1) 酸度和酸的浓度 0.1 mol/L HCl 与0.1 mol/L HAc 具有不同酸度，但有相同的浓度。 8 2024/1/11 分布系数：溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其分析浓 度的分数，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 一元弱酸溶液 多元弱酸溶液 (2) 分布系数 9 2024/1/11 [HAc] [HAc]Ka [HAc]+ [H+] = (a) 分布系数——一元弱酸 HAc Ac-  H++ cHAc=[HAc]+[Ac-] [HAc] δHAc== cHAc def [H+] = [H+] + Ka δHAc [HAc]+[Ac-] [HAc] = [Ac-] [Ac-] δAc-== = cHAc [HAc]+[Ac-] def [H+] + Ka Ka =