酸堿平衡核酸堿滴定

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1、3.1酸堿反應及其平衡常數(shù)3.2酸度對弱酸(堿)形態(tài)分布的影響3.3酸堿溶液的H+濃度計算3.4酸堿緩沖溶液3.5酸堿指示劑3.6酸堿滴定曲線和指示劑的選擇3.7終點誤差3.8酸堿滴定法的應用第三章酸堿滴定法11．酸堿的定義和共軛酸堿對質(zhì)子理論定義：凡是能給出質(zhì)子的物質(zhì)是酸，能接受質(zhì)子的物質(zhì)是堿。酸（HB）質(zhì)子（H+）+堿（B-）一、酸堿質(zhì)子理論2酸給出質(zhì)子后,轉(zhuǎn)化成它的共軛堿；堿接受質(zhì)子后，轉(zhuǎn)化成它的共軛酸。因此，因一個質(zhì)子的得失而互相轉(zhuǎn)變的每一對酸堿，稱為共軛酸堿對。例如：H3O+H++H2OH2CO3H++H2OH++O

2、H-H++NH33可見酸堿可以是陽離子、陰離子、也可以是中性分子，酸總是比其共軛堿多一個質(zhì)子。但上述質(zhì)子得失反應只是一個酸堿半反應，只有兩個酸堿半反應相結(jié)合，才成為酸堿反應。2．酸堿平衡與平衡常數(shù)酸堿的強弱取決于物質(zhì)給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力的強弱。在共軛酸堿對中，如果酸越易于給出質(zhì)子，則酸性越強，其共軛堿的堿性就越弱。常用酸堿的離解常數(shù)Ka和Kb的大小，定量地說明酸堿的強弱程度.43.1.2酸堿反應類型及平衡常數(shù)a.一元弱酸堿的離解反應HA+H2OA—+H3O+A—+H2OHA+OH—5b.水的質(zhì)子自遞反應:H2O+H2OH3O

3、++OH-(25°C)共軛酸堿對(HA-A－)的Ka與Kb的關(guān)系為:6共軛酸堿對的Ka和Kb有下列關(guān)系：Ka·Kb=Kw=10-14(25℃)或pKa+pKb=pKw=14對于多元酸或多元堿，要注意Ka和Kb的對應關(guān)系，如三元酸有三級離解常數(shù)，其Ka和Kb的關(guān)系如下：Ka1·Kb3=Ka2·Kb2=Ka3·Kb1=Kw73.1.3活度與濃度Debye-Hückel公式:。。81.I一定,電荷數(shù)多,小；2.電荷數(shù)一定,I大,小3.0~0.1,0.1~0.5兩段1.00.5I/mol·L-10.10.20.30.40.5gi活度系

4、數(shù)與離子強度I的近似關(guān)系曲線9二、分布系數(shù)和分布曲線不同pH值溶液中酸堿存在形式的分布:當共軛酸堿對處于平衡狀態(tài)時，溶液中存在著H+和不同的酸堿形式。這時它們的濃度稱為平衡濃度，各種存在形式平衡濃度之和稱為總濃度或分析濃度。101、定義（分布系數(shù)）：平衡時溶液中某物種的濃度占總濃度的分數(shù)。用δ表示：δi=[ci]/c當溶液的pH值發(fā)生變化時,平衡隨之移動,以致酸堿存在形式的分布情況也發(fā)生變化。分布系數(shù)δ與溶液pH值間的關(guān)系曲線稱為分布曲線。不同pH值溶液中酸堿存在形式的分布——分布曲線111.一元酸:以醋酸（HAc）為例HAc

5、在水溶液中以HAc和Ac-兩種形式存在，它們的平衡濃度分別為[HAc]和[Ac-]，則總濃度（分析濃度）：c[HAc]+[Ac-]設(shè)：HAc的分布系數(shù)為δ1；Ac-的分布系數(shù)為δ0；12則：由上式，以δ對pH作圖：一元弱酸HAc分布系數(shù)與溶液pH關(guān)系曲線：討論：δ0+δ1=1且13HAc分布系數(shù)與溶液pH關(guān)系曲線的討論：(1)δ0+δ1=1(2)pH=pKa時；δ0=δ1=0.5(3)pHpKa時；Ac-（δ0）為主142.二元酸:以草酸（H2C204）為例存在形式：總濃度:15H2A

6、分布系數(shù)與溶液pH關(guān)系曲線的討論：a.pHpKa2時，C2O42-為主d.pH=2.75時,?1最大；?1=0.938；?2=0.028；?3=0.03416四種存在形式：分布系數(shù)：δ3δ2δ1δ03.三元酸:以H3PO4為例17H3PO4為分布曲線的討論：（pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=12.36）（1）三個pKa相差較大，共存現(xiàn)象不明顯；（2）pH=4.7時，δ2=0.994δ3=δ1=0.003（3）pH=9.8時

7、，δ1=0.994δ0=δ2=0.00318酒石酸(H2A)的x-pH圖x1.00.50.0024681012pHH2AHA-A2-H2AHA-A2-3.044.37pKa1pKa2?pKa=1.33pH酒石酸的優(yōu)勢區(qū)域圖19作用1深入了解酸堿滴定過程；2判斷多元酸堿分步滴定的可能性3對于了解配位滴定與沉淀滴定條件等也是有用的。滴定是溶液pH與溶液中各物種的量、比例不斷變化的過程。20質(zhì)子條件物料平衡,電荷平衡和質(zhì)子條件1.物料平衡方程(MBE,MaterialBalanceEquation):在化學平衡體系中,某一給定物質(zhì)的

8、總濃度,等于各有關(guān)形式平衡濃度之和.212.電荷平衡方程(CBE，ChargeBalanceEquation):單位體積溶液中陽離子所帶正電荷的量等于陰離子所帶負電荷的量.3.質(zhì)子條件(PBE，ProtonBalanceEquation):在酸堿反應中,堿所得到的質(zhì)子的量,等