4酸碱滴定分析.ppt

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1、1第第4章章 酸碱滴定法酸碱滴定法Acid-base titration4.1 酸碱反应及其平衡常数酸碱反应及其平衡常数4.6 酸碱滴定曲线和指示剂的选择酸碱滴定曲线和指示剂的选择4.5 酸碱指示剂酸碱指示剂（p81）4.4 酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液（p74）4.3 酸碱溶液的酸碱溶液的H+浓度计算浓度计算（p63）4.2 酸度对弱酸酸度对弱酸(碱碱)形态分布的影响形态分布的影响（P30）24.1 酸碱反应及其平衡常数酸碱滴定法：酸碱滴定法：以质子传递反应以质子传递反应(酸碱反应酸碱反应)为基础的滴定分析法。为基础的滴定分析法。是滴定分析中最重要的方法之一。是滴定分析中最重要的方法之一。应用的

2、对象：应用的对象：一般酸、碱以及能与酸、碱直接或间接发生质子转一般酸、碱以及能与酸、碱直接或间接发生质子转移反应的物质。移反应的物质。酸酸：凡凡能能给给出出质质子子的的物物质质是是酸酸：HCl、HAc、NH4+、HPO42-,H2O等；等；碱：碱：凡能接受质子的物质是碱：凡能接受质子的物质是碱：Cl-、Ac-、NH3、PO43-,H2O等。等。共共轭轭酸酸碱碱对对：酸酸失失去去质质子子后后变变成成相相应应的的共共轭轭碱碱；而而碱碱接接受受质质子子后后变成相应的变成相应的共轭酸共轭酸。如下式表示：。如下式表示：HA H+A-酸酸 质子质子 碱碱 其中，其中，HA-A-称为称为共轭酸碱对，共轭酸碱

3、对，共轭酸碱彼此只相差共轭酸碱彼此只相差一个质子一个质子3酸酸 共轭碱共轭碱 +质子质子HAc Ac-+H+NH4+NH3 +H+HCO3-CO32-+H+H6Y2+H5Y+H+4.1.1 酸碱半反应酸碱半反应 酸酸碱碱半半反反应应通式通式:HA A-+H+根据酸碱质子理论，根据酸碱质子理论，NH4+的共轭酸的共轭酸/碱是碱是()，C6H5OH的共轭酸的共轭酸/碱是碱是()例例:酸给出质子形成共轭碱，或碱接受质子形成共轭酸的反应称为酸给出质子形成共轭碱，或碱接受质子形成共轭酸的反应称为酸碱半反应。酸碱半反应。44.1.2 酸碱概念的相对性酸碱概念的相对性在下列两个半反应中在下列两个半反应中:H

4、PO42-H+PO43-H+HPO42-H2PO4-同一同一HPO42-：在在HPO42-_ PO43-共轭酸碱对中为酸，共轭酸碱对中为酸，在在H2PO4-_HPO42-共轭酸碱对中为碱。共轭酸碱对中为碱。可见：可见：这类物质为酸或为碱，取决它们对质子的亲合力的相这类物质为酸或为碱，取决它们对质子的亲合力的相 对大小和存在的条件。对大小和存在的条件。因此：因此：同一物质在不同的环境同一物质在不同的环境(介质或溶剂介质或溶剂)中，常会引起其中，常会引起其 酸碱性的改变。酸碱性的改变。例如：例如：HNO3在水中为强酸，在冰醋酸中其酸性大大减弱，在水中为强酸，在冰醋酸中其酸性大大减弱，而在浓而在浓H

5、2SO4中它就表现为碱性了。中它就表现为碱性了。问题：写出关于问题：写出关于HPOHPO4 42-2-的半反应的半反应5半反应半反应1:HAc Ac-+H+半反应半反应2:H+H2O H3O+例例:HAc在水中的解离反应在水中的解离反应总反应总反应:HAc+H2O Ac-+H3O+简写为简写为:HAc Ac-+H+酸碱反应的实质是质子转移酸碱反应的实质是质子转移H3O+称为称为溶剂合质子，是溶剂合质子，是H+在溶剂中的存在形式，若以在溶剂中的存在形式，若以SH表表示溶剂分子，示溶剂分子，HA代表酸，酸和溶剂作用生成溶剂合质子的过代表酸，酸和溶剂作用生成溶剂合质子的过程可表示为：程可表示为：HA

6、+SH SH2+A-6例：例：盐酸与氨在水溶液中的反应盐酸与氨在水溶液中的反应 HCl+H2O H3O+Cl-NH3+H3O+NH4+H2O 总式总式 HCl+NH3 NH4+Cl-酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对之间的质子的传递反应。酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对之间的质子的传递反应。通式：通式：酸酸1+碱碱2 酸酸2+碱碱14.1.3 酸碱反应酸碱反应7以下各类型的质子转移，哪些可看作是酸碱反应？以下各类型的质子转移，哪些可看作是酸碱反应？A 酸的离解：如酸的离解：如 HAc+H2O H3O+Ac-酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1B 碱的离解：碱的离解：如如NH3

7、+H2O OH-+NH4+碱碱1 酸酸2 碱碱2 酸酸1C 酸碱中和：如酸碱中和：如 HCl+NH3 NH4+Cl-酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1D 盐的水解盐的水解:如如 NaAc+H2O NaOH+HAc 碱碱1 酸酸2 碱碱2 酸酸1例例8 a.一元弱酸碱的解离反应一元弱酸碱的解离反应4.1.4 酸碱反应类型及平衡常数酸碱反应类型及平衡常数 HA +H2O A +H3O+A +H2O HA +OH 反应的平衡常数称酸、碱的解离常数。反应的平衡常数称酸、碱的解离常数。9共轭酸碱对共轭酸碱对(HA-A)的的Ka与与Kb的关系为的关系为b.水的质子自递反应水的质子自递反应H2O+H2O H3O

8、+OH-(25C)KW：水的质子自递常数，或称水的活度积。：水的质子自递常数，或称水的活度积。10*c.多元酸碱的解离反应多元酸碱的解离反应pKb1=14.00 pKa3 pKb2=14.00 pKa2pKb3=14.00 pKa1H3A H2A-HA2-A3-11 H+OH-H2O H+A-HAOH-+HA H2O+A-d.酸碱中和反应酸碱中和反应(滴定反应滴定反应)酸碱中和一般是酸碱解离的逆反应，酸碱中和一般是酸碱解离的逆反应，Kt酸碱反应常数酸碱反应常数12*4.1.5 活度与浓度活度与浓度Debye-Hckel公式公式:。（适用于小于（适用于小于0.1mol L-1）。例：例：计算计算

9、0.10mol/LHCl0.10mol/LHCl溶液中，氢离子活度。溶液中，氢离子活度。131.I 一定一定,电荷数多电荷数多,小；小；2.电荷数一定电荷数一定,I I 大大,小小3.0 0.1,0.1 0.5两段两段*活度系数活度系数 与离子强度与离子强度 I 的近似关系曲线的近似关系曲线。14*4.1.6 活度常数活度常数 、浓度常数、浓度常数 及混合常数及混合常数反应：反应：HAc H+Ac-pKa=4.7615Ka :热力学常数热力学常数(只与只与 t 有关有关):浓度常数浓度常数(与与 t,I 有关有关):混合常数混合常数 (与与 t,I 有关有关)t(0C)010202530405

10、060pKw14.9614.5314.1614.0013.8313.5313.2613.02pKw是温度的函数是温度的函数:R.Kellner.Analytical Chemistry,1998(p94)本章弱酸碱的本章弱酸碱的平衡浓度平衡浓度之间的关系用之间的关系用 Ka 近似处理。近似处理。164.2 酸度对弱酸酸度对弱酸(碱碱)形态分布的影响形态分布的影响“x”将将平衡浓度平衡浓度与与分析浓度分析浓度联系起来。联系起来。4.2.1 一元弱酸的摩尔分数一元弱酸的摩尔分数？17计算计算pH=4.00和和8.00时的时的x(HAc)、x(Ac-)已知已知HAc的的Ka=1.7510-5，pH=

11、4.00 时时pH=8.00时时 x(HAc)=5.710-4,x(Ac-)1.0例例解解:18pHx(HA)x(A-)pKa -2.00.990.01*pKa -1.30.950.05 pKa -1.00.910.09*pKa 0.500.50 pKa +1.00.090.91*pKa +1.30.050.95 pKa +2.00.010.99 以以x1,x0 对对pH 作图作图,即可得形态分布图。即可得形态分布图。不同不同pH下的下的x(HA)与与x(A-)19HAc 的的x-pH 图（图（pKa=4.76)HAcAc-4.76xHAc的优势区域图的优势区域图2.766.763.466.0

12、63.765.764.76pKaAc-HAcpHpHpKapHpKa 当当pHpKa-2时，时，HAc1，Ac-0；当；当pHpKa+2 时，时，HAc0，Ac-1203.17HFF-HF 的的x-pH图图(pKa=3.17)HF 的优势区域图的优势区域图HF F-pH3.17pKaxpH21HCN 的的x-pH图图(pKa=9.31)9.31HCNCN-pKa9.31HCN CN-HCN 的优势区域图的优势区域图pHxpHc c mol molL L-1-1 H H2 2C C2 2O O4 4溶液：溶液：三种型体，三种型体，c=H2C2O4+HC2O4-+C2O42-4.2.2 多元酸的摩

13、尔分数多元酸的摩尔分数234.2.2 多元酸的摩尔分数多元酸的摩尔分数二元酸二元酸 H2A24H2CO3HCO3-CO32-H2CO3 HCO3-CO32-H2CO3的的x-pH图图H2CO3 HCO3 -CO32-6.38pKa110.25pKa2 pKa=3.87 H2CO3的优势区域图的优势区域图xpH25酒石酸酒石酸(H2A)的的x-pH图图H2A HA-A2-3.04 4.37pKa1 pKa2 pKa=1.33pH 酒石酸的优势区域图酒石酸的优势区域图26*三元酸三元酸H3A的摩尔分数的摩尔分数分母由分母由4项组成项组成:M=H+3+H+2Ka1+H+Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka

14、3x3=H3A/c=H+3/Mx2=H2A-/c=H+2Ka1/Mx1=HA2-/c=H+Ka1Ka2/Mx0=A3-/c=Ka1Ka2Ka3/M27磷酸磷酸(H3A)的的x-pH图图 1.00.50.00 2 4 6 8 10 12 pHxH3PO4H2PO4-HPO42-PO43-H3PO4 H2PO4-HPO42-PO43-2.16 pKa=5.05 7.21 pKa=5.11 12.32 pKa1 pKa2 pKa3pH磷酸的优磷酸的优势区域图势区域图281.H3PO4的的pKa1-pKa3分别为分别为2.12，7.21，12.4，当，当H3PO4的的pH值为值为7.20，溶液主要存在

15、形式，溶液主要存在形式 2.H2C2O4的的pKa1=1.2，pKa2=4.2，当当pH=1.2草酸溶液的主要存在形式草酸溶液的主要存在形式例例294.3 酸碱溶液的酸碱溶液的H+浓度计算浓度计算代数法（解析法）代数法（解析法）作图法作图法数值方法（计算机法）数值方法（计算机法）304.3.1 代数法思路代数法思路近似式近似式HH+的精确表达的精确表达最简式最简式化学平衡关系化学平衡关系近似处理近似处理进一步近似处理进一步近似处理物料平衡物料平衡电荷平衡电荷平衡*质子条件质子条件水溶液中酸碱平衡的处理方法分析浓度与平衡浓度分析浓度与平衡浓度溶液中仅有溶液中仅有HA和和H2O总酸度总酸度总浓度总

16、浓度酸的浓度酸的浓度分析浓度分析浓度共轭酸型共轭酸型体的平衡体的平衡浓度浓度离子离子酸度酸度或或酸度酸度分子分子酸度酸度 ：平衡浓度共轭碱型共轭碱型体的平衡体的平衡浓度浓度32 溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质子的数目。溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质子的数目。物料平衡物料平衡(Material Balance，MBE)各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度。各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度。电荷平衡电荷平衡(Charge Balance,CBE)溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总 数。数。(电中性原则电中性原则)质子条件

17、质子条件(proton condition）（又称质子平衡（又称质子平衡Proton Balance,PBE)物料平衡(Material Balance,MBE)例：例：（1）c mol/L HAc初：初：c 0 0平：平：c-x x xc=HAc+Ac-（2）c mol/L Na2SO4 当反应达平衡时，组分的总浓度（分析浓度）等于该组分的各型体当反应达平衡时，组分的总浓度（分析浓度）等于该组分的各型体平衡浓度之和。平衡浓度之和。33(3)c mol/L Na2SO3(4)c mol/L HClc=Cl-=H+电荷平衡（电荷平衡（CBECBE）平衡状态时，电解质溶液总是电中性的。平衡状态时，

18、电解质溶液总是电中性的。即：阳离子所带正电荷的总浓度等于阴离子所带负电荷的总浓度即：阳离子所带正电荷的总浓度等于阴离子所带负电荷的总浓度 例：（1）c mol/L NaCN34(2)c mol/L HAc 可合并(3)c mol/L HCl(4)c mol/L Na2CO335(5)c mol/L H3PO4(6)c mol/L MmXn质子条件（质子条件（PBEPBE）当反应达平衡时，得失当反应达平衡时，得失H+数相等，即酸给出数相等，即酸给出H+量等于碱接受量等于碱接受H+量量方法一：36例：求例：求 c mol/L NaCN 的的PBE.a.MBE:c=HCN+CN-.(1)c=Na+.

19、(2)b.CBE:Na+H+=OH-+CN-.(3)由(1)、(2)得：Na+=c=HCN+CN-代入(3)，得：HCN+H+=OH-.PBE非质子转移项，应消去HCN+CN-+H+=OH-+CN-消去非质子转移产物，得37例：求例：求 c mol/L NaH2PO4 溶液的溶液的PBE.a.MBE:Na+=c.(1)将(1)、(2)代入(3)，得：非质子转移项，应消去非质子转移项，应消去非质子转移项，应消去非质子转移项，应消去3839根据得失质子数相等:H3O+=A-+OH-酸型酸型 零水准零水准 得质子产物得质子产物碱型碱型零水准零水准失质子产失质子产物物质子条件式质子条件式:H+=A-+

20、OH-例例:一元弱酸一元弱酸(HA)的质子条件式：的质子条件式：零水准 酸型 碱型选取零水准选取零水准:H2O,HAHA与与H2O间质子转移间质子转移:HA+H2O H3O+A-H2O与与H2O间质子转移间质子转移:H2O+H2O H3O+OH-方法二：零水准法直接列方法二：零水准法直接列PBEPBE 零水准：通常是溶液中大量存在且直接参与质子转移的物质零水准：通常是溶液中大量存在且直接参与质子转移的物质 零水准法步骤1.零水准零水准(质子参考水准质子参考水准)选择选择一般平衡：一般平衡：以起始酸碱组分及溶剂为参考水准以起始酸碱组分及溶剂为参考水准滴定：滴定：以以SP产物、溶剂为参考水准产物、

21、溶剂为参考水准 2.以零水准为基准判别质子得失，绘出得失质子示意图以零水准为基准判别质子得失，绘出得失质子示意图:即将得即将得H+的写在左边；失的写在左边；失H+的写在右边。的写在右边。3.有关浓度项前乘上得失质子数。有关浓度项前乘上得失质子数。4.根据得失质子的量相等的原则写出根据得失质子的量相等的原则写出PBE例1：c mol/L HAcH+=Ac-+OH-0+-HAcH2OAc-H+OH-注意：注意：a.PBE式式“”两端不得出现零水准物质；两端不得出现零水准物质；b.为书写方便，为书写方便，H+代替代替H3O+；c.处理多元酸碱，注意系数。处理多元酸碱，注意系数。40例2.c mol/

22、L H2CO30+-H2CO3H2OHCO3-、2CO32-H+OH-H+=HCO3-+2CO32-+OH-例3.c mol/L NH4CN+0-NH4+CN-NH3HCNOH-H+H2OHCN+H+=NH3+OH-H2CO3失去2个H+得到的产物4142浓度为浓度为c molL-1 的的Na2NH4PO4 水溶液。水溶液。MBE 2c=Na+c=NH4+NH3 c=PO43-+HPO42-+H2PO4-+H3PO4PBE H+HPO42-+2H2PO4-+3H3PO4 =OH-+NH3CBE Na+NH4+H+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-例例 4 443总结：常用酸碱

23、溶液的质子条件式总结：常用酸碱溶液的质子条件式物质物质零水准零水准质子条件式质子条件式(PBE)HAHA,H2OH+=A-+OH-A-A-,H2OH+HA=OH-*HA-(两性物两性物)HA-,H2OH2A+H+=A2-+OH-H2AH2A,H2OH+=HA-+2A2-+OH-H2OH2OH+=OH-44物料平衡式物料平衡式(MBE):c=Na+c=HCN+CN-电荷平衡式电荷平衡式(CBE):Na+H+=CN-+OH-质子条件式质子条件式(PBE):H+=OH-HCN写出写出NaCN水溶液的水溶液的MBE、CBE和和PBE复习复习:溶液溶液HH+的计算的计算(pH)(pH)概述概述一一元元弱

24、弱酸酸（强强碱碱）一一元元强强酸酸（弱弱碱碱）多多元元酸酸（碱碱）弱弱酸酸混混合合两两性性物物质质缓缓冲冲溶溶液液弱弱酸酸与与强强酸酸混混合合先判断溶液性质，再先判断溶液性质，再利用相应的公式计算利用相应的公式计算464.3.2 一元弱酸一元弱酸(HA)的的H+的计算（已知的计算（已知Ka、c）质子条件式质子条件式:H+=A-+OH-根据分布系数计算根据分布系数计算 代入精确表达式，代入精确表达式，展开得一元三次方程展开得一元三次方程(一元弱酸溶液一元弱酸溶液H H+浓度精确式浓度精确式):):代入平衡关系式：代入平衡关系式：得到得到HH+表达式：表达式：H+3+KaH+2-(Kaca+Kw)

25、H+-KaKw=047 若若:KaHA Ka c 10Kw（10-13），忽略忽略Kw(即忽略水的酸性即忽略水的酸性)HA=ca-A-=ca-(H+-OH-)ca-H+(根据什么？根据什么？)得近似式得近似式:展开展开:H+2+KaH+-ca Ka=0 若若 c/Ka100，即忽略酸的解离，即忽略酸的解离，则则ca-H+ca得最简式得最简式:精确表达式精确表达式：48计算计算0.20 molL-1 Cl2CHCOOH溶液的溶液的pH(已知已知Ka=10-1.26)。Kac=10-1.260.20=10-1.96 10Kw c/Ka=0.20/10-1.26=100.56 100 故应用近似式故

26、应用近似式:解一元二次方程解一元二次方程:H+=10-1.09,则则pH=1.09如不考虑酸的离解如不考虑酸的离解(用最简式用最简式:pH=0.98)例例解解:计算计算0.010 mol L-1乙酸（乙酸（CH3COOH）溶液的）溶液的pH，Ka=1.810-5 例例？494.3.3 一元弱碱一元弱碱(A-)溶液的溶液的OH-计算计算若若:Kb cb 10Kw(10-13),忽略忽略Kw(水的碱性水的碱性)近似式近似式:若若cb/Kb100，则，则 cb-OH-cb,(即即A-cb)最简式最简式:质子条件质子条件:H+HA=OH-引入平衡关系引入平衡关系:OH-=精确表达式精确表达式:50思路

27、二思路二质子条件质子条件:H+HA=OH-引入平衡关系引入平衡关系:精确表达式精确表达式:近似式近似式:最简式最简式:4.3.3 一元弱碱一元弱碱(A-)溶液的溶液的OH-计算计算514.3.4 两性物两性物(HA-)溶液溶液H+的计算的计算 质子条件质子条件:H2A+H+=A2-+OH-精确表达式精确表达式平衡关系平衡关系52HA-c(HA)又又:Ka2 c(HA-)10Kw,得近似式得近似式:如果如果 c(HA-)10Ka1,则则“1”可略可略,得最简式得最简式:53计算计算0.050molL-1 NaHCO3溶液的溶液的pH。pKa1=6.38,pKa2=10.25 Ka2 c=10-1

28、0.25 0.050=10-11.55 10Kw c/Ka1=0.050/10-6.38=105.08 10故可用最简式故可用最简式:H+=10-8.32 molL-1 pH=8.32 例例解解54计算计算0.033molL-1 Na2HPO4溶液的溶液的pH。Ka3 c=10-12.32 0.033=10-13.80 Kw c/Ka2=0.033/10-7.21=105.73 10 故故:若用最简式若用最简式,pH=9.77,Er=22%pH=9.66例例pKa1 pKa3:2.16,7.21,12.32解解？55*4.3.5 弱碱弱碱(A-)+弱酸弱酸(HB)溶液的溶液的pH(Ka(HA)

29、Ka(HB)质子条件质子条件:H+HA=B-+OH-精确表达式精确表达式:近似式近似式:最简式最简式:若若c(HB)=c(A-),(与两性物相同与两性物相同)56计算计算0.10molL-1 Ac-+0.20molL-1H3BO3 溶液的溶液的pH。解：解：Ka(HAc)=10-4.76,Ka(H3BO3)=10-9.24 pH=6.85例例57*4.3.6 多元弱酸多元弱酸(碱碱)溶液的溶液的pH计算计算质子条件质子条件:H+=HA-+2A2-+OH-精确式：精确式：若若2Ka2 /H+0.05,则该项可略则该项可略.近似式近似式：以下与一元酸的计算方法相同。大部分多元酸均可按一元酸以下与一

30、元酸的计算方法相同。大部分多元酸均可按一元酸处理，忽略第二步及以后各步的离解。处理，忽略第二步及以后各步的离解。方法方法1:以二元酸以二元酸(H2A)为例为例 5858PBE：H+=OH-HA-2A2-*4.3.6 多元弱酸多元弱酸(碱碱)溶液的溶液的pH计算计算方法方法2:以二元酸以二元酸(H2A)为例为例 5959H+HA-=Ka1H2A/H+近似式:OH-可忽略可忽略一般情况下，一般情况下，0.05，只考虑第一步离解。只考虑第一步离解。5959与一元弱酸相似与一元弱酸相似:当当 cKa110KW，c/Ka1 100时时应用近似式应用近似式:ca Ka110Kw，ca/Ka1100时时应用

31、最简式应用最简式:2 Ka2Ka1ca604.3.7 强酸、强酸、强碱溶液的强碱溶液的pH计算计算强酸强酸(HCl)质子条件:H+=c(HCl)+OH-一般情况:H+=c(HCl)强碱强碱(NaOH)质子条件:H+c(NaOH)=OH-一般情况:OH-=c(NaOH)c(NaOH)10-6molL-1 则可以忽略水的碱性。则可以忽略水的碱性。61近似式近似式:忽略弱碱的离解忽略弱碱的离解:最简式：最简式：OH-c(NaOH)*4.3.8 强碱强碱(NaOH)+弱碱弱碱(A-)的的pH计算计算质子条件质子条件:H+HA+c(NaOH)=OH-62计算计算20.00 ml 0.1000molL-1

32、 HA(pKa=7.00)+20.00 ml 0.0002molL-1 NaOH的的pH。解方程得解方程得解解:先按简化式先按简化式:弱碱弱碱A A 解离的解离的OHOH 不能忽略不能忽略，例例20.0020.000.000220.0063质子条件质子条件:H+=c(HCl)+A-+OH-近似式近似式:忽略弱酸的离解忽略弱酸的离解:最简式最简式：H+c(HCl)*4.3.9 强酸强酸(HCl)+弱酸弱酸(HA)的的pH计算方法：计算方法：(1)先按最简式计算先按最简式计算OH-或或H+。(2)再计算再计算HA或或A-,看其是否可以忽略。如果不能忽略看其是否可以忽略。如果不能忽略,再按近似再按近

33、似式计算。式计算。64*4.3.10 两弱酸两弱酸(HA+HB)溶液的溶液的pHH+=两弱碱溶液类似处理。两弱碱溶液类似处理。如果如果Ka(HA)c(HA)Ka(HB)c(HB),则则 H+=65以以HA、A-、H2O为零水准为零水准 质子条件：质子条件：H+HAA=OH-+A-HA ca=HAHA+A-HA即即 A-HA=ca-HAHA，代入上式，代入上式ca=HAA+HAHA+H+-OH-=HA+H+-OH-可得可得 HA=ca H+OH-*4.3.11 4.3.11 共轭酸碱体系共轭酸碱体系(HA+A(HA+A-)的的pHpH计算计算类似地，将类似地，将cb=A-A+HAA代入质子条件式

34、，可得代入质子条件式，可得 A-=cb+H+-OH-代入平衡关系，得精确式代入平衡关系，得精确式66酸性酸性,略去略去OH-：(近似式近似式)碱性碱性,略去略去H+:(近似式近似式)若：若：ca （OH-H+），cb H+-OH-则得最简式：则得最简式：计算方法计算方法:(1)先按最简式计算先按最简式计算H+。(2)再将再将OH-或或H+与与ca、cb比较比较,看忽略是否合理。看忽略是否合理。67计算以下溶液的计算以下溶液的pH。例例(1)0.040 molL-1 HAc 0.060 molL-1 NaAc。解解先按最简式先按最简式:caH+,cbH+结果合理结果合理,pH=4.94。68(b

35、)0.080molL-1二氯乙酸二氯乙酸 0.12molL-1二氯乙酸钠。二氯乙酸钠。应用近似式应用近似式:解一元二次方程：解一元二次方程：H+=10-1.65 molL-1,pH=1.65 解解先用最简式先用最简式 69*酸碱溶液酸碱溶液HH+计算小结计算小结一一.一元弱酸一元弱酸(碱碱):HA(A-)多元弱酸多元弱酸(碱碱):HnA(An-)二二.两性物质两性物质:HA-类两性物质类两性物质:A-+HB三三.混合酸碱混合酸碱:强强+弱、弱弱、弱+弱弱四四.共轭酸碱共轭酸碱:HA+A-判断条件判断条件,确定用近确定用近似式或最似式或最简式简式.先用最简式先用最简式计算计算,再看是再看是否合理

36、否合理.*酸碱溶液酸碱溶液HH+计算小结计算小结一一.一元弱酸一元弱酸(碱碱):HA(A-)：c Ka 10Kw c Ka 10Kw and c/Ka100 c Ka 10Kw and c/Ka100 多元弱酸多元弱酸(碱碱):HnA(An-):c Ka 10Kw c Ka 10Kw and c/Ka100二二.两性物质两性物质:HA-:类两性物质类两性物质:（弱碱（弱碱A-+弱酸弱酸HB）三三.混合酸碱（混合酸碱（弱酸弱酸+弱酸弱酸）：）：（强强+弱弱）:四四.共轭酸碱共轭酸碱:HA+A-:精确式精确式H+=Kac+KwKa2 c(HA-)10KwH+c(HA-)10Ka1H+=酸性酸性PH

37、小于小于6,略略OH-：碱性碱性PH大于大于8,略略 H+：若若ca OH-H+,cb H+-OH-，最简式，最简式：或 pH=pKa+lg(cb/ca)714.4 酸碱缓冲溶液4.4.1 缓冲容量缓冲容量或或使使1L溶液的溶液的pH减少减少dpH单位时所需强酸单位时所需强酸da mol使使1L溶液的溶液的pH增加增加dpH单位时所需强碱单位时所需强碱db mol 酸碱缓冲溶液：酸碱缓冲溶液：基本类型：基本类型：72质子条件质子条件:H+b=A-+OH-HA-A-体系：体系：HA(c)+A-(b)根据根据 和和 换算得换算得:73强酸体系强酸体系:H+=2.3H+=2.3c(HCl)(pH11

38、)HA A-体系体系:HA A-=2.3c x1x0 pH=pKax1=0.5,x0=0.5b=maxbmax=0.575cpH=pKa-1x1=0.9,x0=0.1b=0.36 max=0.19cpH=pKa+1x1=0.1,x0=0.9b=0.36 max=0.19cpH=pKa-2x1=0.99,x0=0.01 =0.04 maxpH=pKa+2x1=0.01,x0=0.99 =0.04 max742.884.76pKa H+0.1molL-1HAc 0.1molL-1Ac-8.88 OH-HAc0.1molL-1HAc-Ac-溶液的溶液的 -pH曲线曲线0.1molL-1HAc和和Ac

39、-751.c,c增大则增大则 增大增大 2.H+=Ka，即，即 pH=pKa时时 max=0.575 c 即两组份浓度相同时，缓冲容量最大！即两组份浓度相同时，缓冲容量最大！3.缓冲范围缓冲范围:pKa-1 pH 10 In-/HIn 10 或或或或pH pKpH pKa a+1 +1 碱式色碱式色碱式色碱式色In-/HIn 0.1 In-/HIn 0.1 或或或或 pH pKpH 10 10-8-8。101102重点重点1.酸碱反应的酸碱反应的定义，平衡常数定义，平衡常数2.酸度对弱酸酸度对弱酸(碱碱)形态分布形态分布的影响的影响(一元一元,多元多元),摩摩尔分数计算尔分数计算,各种形态浓度

40、的计算各种形态浓度的计算;3.酸碱溶液的酸碱溶液的H+计算计算:一元一元(多元多元)酸碱酸碱,两性两性(类类两性两性)物质物质,混合体系，共轭酸碱体系混合体系，共轭酸碱体系.4.酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液:缓冲能力和缓冲范围缓冲能力和缓冲范围,会选择缓会选择缓冲溶液冲溶液.5.酸碱指示剂酸碱指示剂:了解作用原理了解作用原理,影响因素影响因素,掌握常用掌握常用指示剂指示剂(MO,MR,PP)的变色区间和变色点的变色区间和变色点.1036.酸碱滴定曲线和指示剂的选择酸碱滴定曲线和指示剂的选择:强酸强酸(碱碱)滴定、滴定、一元弱酸一元弱酸(碱碱)滴定过程中滴定过程中pH计算计算,重点是重点是化学计量点及化学计量点及0.1%时的时的pH计算计算。了。了解解滴定突跃与浓度、滴定突跃与浓度、Ka(Kb)的关系，一元弱的关系，一元弱酸碱能被准确滴定的条件；酸碱能被准确滴定的条件；正确选择指示剂正确选择指示剂。