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1、分析化學期末復習大綱第5章酸堿滴定法酸堿質子理論會判斷共軛酸堿對分布分數(shù)及影響分布分數(shù)的因素物料平衡方程、電荷平衡式、質子平衡式一元弱酸及弱堿的計算,多元酸的解離緩沖溶液概念及作用、計算公式、如何配制突躍范圍及化學計量點的計算酸堿指示劑:如變色范圍、變色點弱酸能夠被準確滴定的條件會計算終點誤差、純堿的組成成分一、酸堿質子理論1、酸:凡是能夠給出質子(H+)的物質(包括分子和離子)都是酸;例:HAc→H++Ac-酸堿NH4+→H++NH3酸堿2、堿:凡是能夠接受質子的物質都為堿。例:NH3+H+→NH4+Ac-+H+→H
2、Ac堿酸3、兩性物質:即能給出質子,又能接受質子的物質H2O+H+→H3O+堿H2O→H++OH-酸4、酸堿的共軛性彼此只差一個質子,而相互轉化的一對酸堿稱為共軛酸堿對。NH3—NH4+HAc—Ac-結論(1)、質子理論的酸堿概念較電離理論的概念具有更廣泛的含義,可以是陽離子、陰離子,也可以是中性分子;(2)、質子理論的酸堿含義具有相對性,在某個共軛酸堿對中可能是酸而在另一個共軛酸堿對中可能是堿。如同一HPO42-,在共軛酸堿對H2PO4-—HPO42-體系中為堿,而在HPO42-—PO43-體系中則為酸。因此,同一物
3、質在不同環(huán)境中常會發(fā)生酸堿的改變。(3)、共軛酸堿對只差一個質子。--要會判斷酸堿的強度1、定性:酸堿的強弱取決于物質給出質子或接受質子的能力的強弱。如果酸越易給出質子,酸性越強,它的共軛堿接受質子的能力越弱,堿性弱。2、定量衡量酸(堿)強弱的尺度——酸(堿)的解離常數(shù)酸在水中給出質子的能力用質子轉移平衡常數(shù)的大小來表示.越大,酸越強結論:酸越強,其相應的共軛堿就越弱或堿越強,其相應的共軛酸就越弱二、分布分數(shù)分布分數(shù):溶液中某酸堿組分的平衡濃度占其分析濃度的分數(shù),用δ表示“δ”將平衡濃度與分析濃度聯(lián)系起來[HA]=δH
4、AcHA,[A-]=δA-cHA一元弱酸溶液多元弱酸溶液δHA+δA-=1分布分數(shù)的一些特征δ僅是pH和pKa的函數(shù),與酸的分析濃度c無關對于給定弱酸,δ僅與pH有關[H+]=[H+]+KaδHA[H+]+KaKa=δA-HA的分布分數(shù)圖(pKa)分布分數(shù)圖的特征—會判斷pH=?時,以某個成分為主兩條分布分數(shù)曲線相交于(pKa,0.5)pHpKa時,溶液中以A-為主H2CO3的分布分數(shù)圖1.00.0024681012pHδH2CO3HCO3-CO32-H2CO3HCO3-CO32-6.
5、38pKa110.25pKa2△pKa=3.87pH優(yōu)勢區(qū)域圖自己也要會三元酸以及EDTA的判斷物料平衡(Material(Mass)Balance):各物種的平衡濃度之和等于其分析濃度。電荷平衡(ChargeBalance):溶液中正離子所帶正電荷的總數(shù)等于負離子所帶負電荷的總數(shù)(電中性原則)。質子平衡(ProtonBalance):溶液中酸失去質子數(shù)目等于堿得到質子數(shù)目。三、溶液的其它相關平衡(書上P114-116)物料平衡(MBE)在平衡狀態(tài),某組分的分析濃度等于其各型體的平衡濃度之和的數(shù)學表達式。例:濃度為c的
6、Na2SO3溶液,對于Na+和SO32-?電荷平衡(CBE)在平衡狀態(tài),溶液中正離子所帶電荷總數(shù)與負離子所帶電荷總數(shù)相等的數(shù)學表達式。(電中性原則)。例:濃度為c的CaCl2質子平衡溶液中酸失去質子數(shù)目等于堿得到質子數(shù)目。質子條件式(PBE)(1)先選零水準(大量存在,參與質子轉移的物質),一般選取投料組分及H2O(2)將零水準得質子產(chǎn)物寫在等式一邊,失質子產(chǎn)物寫在等式另一邊(3)濃度項前乘上得失質子數(shù)例:NH4HCO3水溶液的質子條件式(1)Kaca>10Kw:(2)ca/Ka>100:(3)Kaca>10Kw,ca
7、/Ka>100:[H+]=Ka[HA]+Kw弱酸:精確表達式:[H+]=Ka(ca-[H+])[H+]=Kaca+Kw(最簡式)[H+]=Kaca五、一元弱酸弱堿的計算—此部分有計算題弱堿:質子條件式:[OH-]=[H+]+[HB]代入平衡關系式[B-]Kb[OH-][OH-][OH-]Kw=+精確表達式:[OH-]=Kb[B-]+Kw(1)Kbc>10Kw:(2)c/Kb>100:(3)Kbc>10Kw,c/Kb>100:[OH-]=Kb(cb-[OH-])[OH-]=Kbcb+Kw[H+]=KaKwcb[OH-]=
8、Kbcb最簡式:使用這些公式時,一定要先用條件判斷請?zhí)顚懴铝腥芤篬H+]或[OH-]的計算公式(1)0.10mol·L-1NH4Cl溶液(pKa=9.26)(2)1.0×10-4mol·L-1H3BO3溶液(pKa=9.24)這種能抵抗外來少量強酸、強堿或稍加稀釋,而保持其pH值基本不變的溶液稱為緩沖溶液(buffersoluti