第四章酸碱滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第1课时（ 化学工业出版社第三版）

酸碱质子理论 酸碱平衡 与 酸碱滴定法 酸碱质子理论 中学已学 酸碱电离理论： 酸碱发生中和反应生成盐和水： 酸 HAc + H2O H3O+ + Ac− 碱 NH3 + H2O NH4+ + OH− 电离理论具有一定的局限性，它只适用于水溶液，不适用于非水溶液，无法合理解释溶液中的某些现象和反应，如NH3中不含OH－，但却具有一定的碱性。 NaOH + HAc NaAc＋H2O 较为重要的几种酸碱理论： 1、阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)的电离理论； 2、路易斯(G.N.lewis)的电子理论； 3、布朗斯特德(J.N.Bronsted)和劳莱(T.M.Lowry) 的质子理论； 4、富兰克林(E.C.Flanklin)的溶剂理论； 5、皮尔逊(R.G. Pearson)的软硬酸碱理论等。 其中酸碱质子理论在分析化学中应用较广 (因为该理论对酸碱强弱的量化程度最高，便于定量计算，其缺点是不适于无质子存在的酸碱体系) 酸碱质子理论 一、质子酸碱的概念 酸: 凡能给出质子（H+）的物质 ，如 HA、 BH+ 碱: 凡能接受质子（H+）的物质 ，如 A− 、B 共轭酸碱对: 因一个质子的得失而相互转变的每一对 酸碱 ，如 HA-A− 、 BH+ - B 下列等号左侧的各物质，在一定条件下均能给出质子，它们皆为酸；等号右侧各物质均能接受质子，它们皆为碱。等号左右的酸碱构成共轭酸碱对，如下例中HAc-Ac− 、NH4+-NH3等均为共轭酸碱对。 酸碱质子理论 酸 质子 + 碱 HAc H+ + Ac− NH4+ H+ + NH3 H3PO4 H+ + H2PO4− (CH2)6 N4 H+ H+ + (CH2)6 N4 H2PO4− H+ + HPO42− [Fe(H2O)6] 3+ H+ + [Fe(H2O)5(OH)] 2+ 共轭酸碱对 以上各共轭酸碱对的质子得失反应称为酸碱半反应 酸碱质子理论 质子酸碱和共轭酸碱对具有以下特点： ① 共轭酸碱对中酸与碱之间只差一个质子。 ② 酸或碱可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离子。 ③ 同一物质，如H2PO4―等，在一定条件下可给出质子表现为酸，在另一条件下又可接受质子表现为碱，此类物质称为两性物质。水是最常见的两性物质。对于两性物质在共轭体系中表现为酸或碱的判断，应具体分析，灵活运用。 ＊ 酸碱质子理论 ④ 酸和碱不是绝然对立的两类物质，而是“酸中有碱，碱可变酸”有着相互依存共轭关系的物质，酸和碱的根本区别仅在于对质子亲和力的差异。 ⑤ 质子理论的概念中，没有“盐”和“水解”等概念如NaAc、Na2CO3、Na3PO4等，按质子理论，它们都是碱；在(NH4)2SO4中，NH4+是酸、SO42−是碱。电离理论中这类盐的水解反应，按质子理论都是酸碱反应。 酸碱质子理论 二、酸碱反应 根据质子理论，酸碱反应实际上就是两个共轭酸碱对相互作用达到平衡的结果，酸碱反应的实质是酸碱之间的质子转移，质子从一种酸转移给另一种非共轭碱。其反应结果就是各反应物分别转化为各自的共轭碱或共轭酸。例如NH3与HCl之间的酸碱反应： 半反应2 NH3(碱2) + H+ NH4+(酸2) 半反应1 HCl(酸1) Cl −(碱1) + H+ 总反应 HCl(酸1)+NH3(碱2) NH4+(酸2)+ Cl −(碱1) 酸碱质子理论 酸碱半反应不能单独发生 酸碱反应是两个共轭酸碱对相互作用的结果 即一个酸碱反应包含两个酸碱半反应 酸碱反应的实质是质子的转移 电离理论中酸碱在水中的电离反应、盐的水解 反应以及酸碱中和反应，在质子理论中均可归 结为酸碱反应，其反应实质均为质子的转移 水分子之间存在质子传递作用： Kw=[H+][OH−] =10-14 酸碱质子理论 三、水溶液中的酸碱反应及其平衡 1. 水的质子自递反应 纯水具有“酸、碱”两性，因此水分子之间也可发生质子的转移反应，这种水分子之间存在着的质子传递