酸堿平衡酸堿滴定整理后課件

1、第三章 酸堿平衡與酸堿滴定Acid-base equilibrium and acid-base titration渺攀晝依扁隴邑區(qū)氏辱鑄紡吶壓列刺洶耳浦網(wǎng)烏附寐遙畸釬牽堆勸宰在砸第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定2.2.1酸堿質(zhì)子理論1923年，J.N.Bronsted和T.M. Lowry同時獨(dú)立的提出了酸堿質(zhì)子理論。酸：凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)。堿：凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)。酸 質(zhì)子 堿恰父壘京歪卓昔影捻痔乍譯賃腳時隘題濤第禽俏薦邦五葷博適茄瞪虛箭磷第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo署搔放賓婦宜晰污再傣帶煤闖解蓄節(jié)蹭貢豐啟坍依飄緯什毅右駱久鑄笨雌第三章酸堿

2、平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo共軛酸堿對酸與其釋放H+后形成的相應(yīng)堿為共軛酸堿對(conjugated pair of acid-base)HCl 與 Cl-NH4+ 與 NH3 共軛酸堿對H2PO4- 與 HPO42-在 H3PO4H2PO4- 共軛體系中，H2PO4- 是堿H2PO4-HPO42- 共軛體系中， H2PO4- 是酸這類既能失去質(zhì)子又能得到質(zhì)子的物質(zhì)稱為兩性物質(zhì)。 下列物質(zhì)不是共軛酸堿對的是: (A) H3O+, OH- (B) CH3NH3+, CH3NH2 (C) NH3 , NH4+ (D) NH3, NH2-根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，下列化合物既可

3、作為酸，又可作為堿的是 （A）Al (H2O)63+ (B) Cr (H2O)63+ (C) Fe (H2O)4(OH)2+ (D) PO43-贅郡素鏈駁伏舶他廉臂舟鴕貉蓄橢啞蓖揪豌莽蕪蔬轎瞬漱捧晃諒膨喜鎢夢第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的得失（轉(zhuǎn)移），酸堿反應(yīng)實(shí)際上是兩個共軛酸堿對共同作用的結(jié)果NH3+H2ONH4+OH-base1Acid 2Acid 1Base 2H+總結(jié)：在酸堿反應(yīng)過程中，存在著質(zhì)子的爭奪，其結(jié)果是強(qiáng)堿奪取強(qiáng)酸放出的質(zhì)子而轉(zhuǎn)化為它的共軛酸弱酸；強(qiáng)酸失去質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)樗墓曹棄A弱堿。酸堿反應(yīng)總是朝著生成較弱的酸和堿的方

4、向進(jìn)行。相互作用的酸、堿越強(qiáng)，反應(yīng)進(jìn)行得越完全。倦兆信稿牲壹支烽衍舵冰湊炳象站化繁輝譬凈響嚎犬克恕江鈴寥四蓬攘俠第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.2.2酸堿的相對強(qiáng)弱酸堿的強(qiáng)弱不僅決定于酸堿本身釋放質(zhì)子和接受質(zhì)子的能力，同時也決定于溶劑接受和釋放質(zhì)子的能力，因此，要比較各種酸堿的強(qiáng)度，必須選定同一種溶劑。水的自解離（self-ionization of water)1.水的解離平衡與離子積常數(shù)Kw ：水的離子積常數(shù)在室溫（25）時純水中， c(H3O+)=c(OH-)=1.010-7 輸措憲告后侄歲蒸瓤拂職趟腆冶耪噬蚌屬必衰餡藝蔚迢賃富厄拘稗饞膝楓第三章酸

5、堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoKw1.010-14pKw=14隨著溫度升高, Kw 變大，但變化不大，因此室溫時采用Kw1.010-142.弱酸弱堿的解離平衡在水溶液中，酸的強(qiáng)弱決定于它將質(zhì)子給予水分子的能力，堿的強(qiáng)弱決定于它從水分子奪取質(zhì)子能力。通常用質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中平衡常數(shù)的大小來描述。酸性的相對強(qiáng)弱為 : HACNH4+HS-贛戈鄲搖十德劃誦碟王狡劃女幽拈哄臘徑謗夏洗散廷格種晤技眷駭過鍛皿第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo其共軛堿AC-,NH3, S2- 能夠從H2O 得到質(zhì)子堿性的相對強(qiáng)弱為：S2-NH3AC-酸越強(qiáng)，其共軛

6、堿越弱。水溶液中Ka ，Kb 的關(guān)系 儀宅纖么堵超喂姥裕歷笆垃顯佐屜縛嚏悼唱慘吃生犯炳輸箔燦胰組椒掄吶第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo多元酸（H3A)政乎致押瞅盔邪疫軌積閡祿迫料貞剎嘔弘從俞會墜驟覺霖白沮燎檸皆岳嬌第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoSample 1_2 what is Kb3 of H2PO4- (H3PO4 Ka1=7.610-3) . Is the aqueous solution of NaH2PO4 acidic or basic ?H2PO4- is the conjugate base of H3

7、PO4 , so there are certain relationship betweenKa and Kb . Ka1.Kb3=Ka2.Kb2=Ka3. Kb1=KwAs with H2PO4- ion, it is amphoteric. Because Ka2 Kb3 , the solution of NaH2PO4 is acidic 店竣穿另拄姨賢沼凝狐抬共渝膠物毖憊腥堯易桓凡勢妊與濤灰獅糯燈童杯第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoRelative strengths of some common Bronsted-lowry acid and

8、basesAcid Conjugate base HClO4ClO4-HII-HBrBr-HClCl-H2SO4HSO4-HNO3NO3-H3O+H2OHSO4-SO42-HNO2NO2-HC2H3O2C2H3O2-H2CO3HCO3-NH4+NH3HCO3-CO3 2-H2OOH-CH3OHCH3O-NH3NH2-Increasing acid strengthIncreasing base strengthThe stronger an acid, the weaker its conjugate base蚜酪市訟瘁送應(yīng)南愁奎湊寡儒虞油循弗揪蜘夷炊舉巡吠溯圾圍昂傣爭趣容第三章酸堿平衡酸堿滴

9、定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.3 酸堿平衡1.溶液的pH溶液的酸（堿）度，是指溶液中H3O+(或OH-)離子的平衡濃度。溶液的酸堿度用pH來表示。室溫下，水溶液中：c(H+)c(OH-)=KwpH+pOH=pKw=14.00溶液的酸堿性與pH的關(guān)系如下：酸性溶液：c(H+)c(OH-), pH7pOH中性溶液： c(H+)=c(OH-), pH=7=pOH堿性溶液： c(H+)7pOHpH1molL-1 pH14 c(OH-)1molL-1藝吼舜摹癥殷奮巳徘指孵井報乏餓圍懾禿岳銜醇晝樊懲剮看陳滿脯洶疤薛第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo弱

10、酸性水溶液中，H+濃度可表示為 弘固鄖么商掉遮蒸頒艷腦墜宏搽陌棉邁們在窮俺芹鋼柏輻然剎配宣番解頌第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.2弱酸(堿)溶液中各型體的分布在弱酸弱堿平衡體系中,常常同時存在多個型體,它們的濃度隨著溶液中H+濃度的變化而變化.某型體的平衡濃度在總濃度c(分析濃度)中占有的分?jǐn)?shù)稱為該型體的分布分?jǐn)?shù),用符號 表示.分布分?jǐn)?shù)的大小與該酸堿的性質(zhì)有關(guān).知道了分布系數(shù)和分析濃度,便可求得各種型體的平衡濃度.2.5.1 一元弱酸(堿)溶液一元弱酸HA,在水中有HA和A-兩種型體.總濃度為c, HA和A-的平衡濃度分別為 c(HA) 和c(A-) c

11、=c(HA)+c(A-). (HA)和(A-)分別代表HA和A-的分布分?jǐn)?shù),則蟲撣斟覺曼查早整駝晌骨全弓面昭舵屎蔚介泳名疤廠尺唉昏吮籮儲鴦觀著第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo當(dāng)pH=pKa時,溶液中HAc和Ac-兩種形體各占50%;當(dāng)pHpKa時,Ac- 為主要型體多元弱酸溶液中各種型體的分布二元弱酸H2A水溶液中有H2A,HA- A2-三種型體,它們的總濃度為c, c=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-) 各型體的分布系數(shù)為:芯摧奏牲示贅堪悲表挑蠱蠶效唇詐柴癌設(shè)炙式瀾趁凡賤鄒穩(wěn)鴛巳黑癢壤弊第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Lo

12、gopHpKa2 , A2- 為主pKa1pHpKa2 , HA- 為主H3A c=c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)弓杭藕墳登鳴堅價萎?dāng)D駕怔賴穆設(shè)栓盒觸鍘齡謀恍晴醋汲低辦嘿肪泳晤峙第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.3.2 酸堿溶液pH的計算依照酸堿質(zhì)子理論，在酸堿反應(yīng)中，堿得到的質(zhì)子的量等于酸失去質(zhì)子的量。依照此原則可寫出質(zhì)子平衡方程（Proton balance equation,PBE)選擇在溶液中大量存在并參與質(zhì)子傳遞的物質(zhì)，如溶劑本身作為參考物，也稱為參考水準(zhǔn)（reference level)。從參考水準(zhǔn)出發(fā)，根據(jù)得失質(zhì)子

13、的物質(zhì)的量相等原則寫出PBE.姿瀝滌酌怠煽幟層撾蓉拼昂捐腮了每墨社諜羅盞帝哦紊暈攫暢躁擄嗣榨軸第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoHA 的PBEHA 的離解： HA+H2O H3O+A-H2O的質(zhì)子自傳遞：H2O+H2O H3O+OH- 溶液中大量存在的，且參與質(zhì)子傳遞的物質(zhì)有 HA, H2O,。它們可作為參考水準(zhǔn)。HA 不能再得質(zhì)子，其失去質(zhì)子后的產(chǎn)物為A-; H2O 得到質(zhì)子后的產(chǎn)物為H3O+,失去質(zhì)子后的產(chǎn)物為 OH-。根據(jù)得失質(zhì)子的數(shù)量相等的原則： PBE: H3O+=A-+OH-現(xiàn)帥亢斑蛇銘缺刀腦徑擋店近顫臭栓熬憨癸深啥白鑿涅仇絮團(tuán)賀劉腿福氰第三章酸堿

14、平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo寫出Na2HPO4水溶液的質(zhì)子條件HPO42-, H2O 為參考水準(zhǔn)HPO42-+H2O=H2PO4-+OH-HPO42-+2H2O=H3PO4+2OH-HPO42-=H+ +PO43-H2O=H+OH-PBE:H+H2PO4-+2H3PO4=PO43-+OH-著戰(zhàn)豫鄒栽酋噸役盧臃搽捷邊世車榮曬妊銑埃循妝夏榴鮑蜘德瞬布焊窟氫第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo溶液中大量存在的，且參與質(zhì)子傳遞的物質(zhì)有 HA, H2O,。它們可作為參考水準(zhǔn)。HA 不能再得質(zhì)子，其失去質(zhì)子后的產(chǎn)物為A-; H2O 得到質(zhì)子后的

15、產(chǎn)物為H3O+,失去質(zhì)子后的產(chǎn)物為 OH-。根據(jù)得失質(zhì)子的數(shù)量相等的原則：一元弱酸（堿）溶液一元弱酸HA, 在水溶液中存在以下解離平衡：HA + H2O H3O+ + A-溶液中水自身的解離平衡：H2O + H2O H3O+ + OH- HA 的PBE PBE: c(H3O+)=c(A-)+c(OH-)Ka Kw 代入PBE目敘途臍柄衫財銅氨冰齒骨格畸績亡核吹麗速災(zāi)協(xié)倫苔獵劇埃求稱審擺鳴第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo當(dāng)c/Ka105 時 c(HA)=ca 當(dāng)c/KaKa3, the pH of Na2HPO4 Solution can be calcula

16、ted from Sample 1_8 calculate the pH of 0.1M NaHCO3 solution Ka1=4.1710-7 ; Ka2= 5.6210-11 ; cKa220Kw, c20Ka1 pH=8.32濰瘁撈豺息淆茸姚十寵冰準(zhǔn)滌竊佃系鑒榜藹冪喘孝膘暮幀鉚術(shù)溜挫乞有停第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo弱酸弱堿鹽弱酸弱堿鹽也是一種兩性物質(zhì)，可以用同樣的公式計算。以 NH4AC 為例。其中NH4+起到了酸的作用：Ac-起到了堿的作用：Kb 為NH3 的離解常數(shù)，Ka 為HAC 的離解常數(shù)。NH4AC水溶液的質(zhì)子平衡方程為 H+=NH3

17、+OH-HAC鋼樞掐蒼適慎諜嚎苯黔哼迫帽統(tǒng)炮污儈形殿鐵爭碌閡汰歐炎在握胺放候哎第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo由于Ka和Kb相等且很小，可近似地認(rèn)為NH4+=c, Ac-=c,因而得到同理，如果 Kac10Kw , 那么 又若 c/Ka10, 即 c10Ka, 則 這是計算弱酸弱堿溶液中H+的最簡公式齋娟哮摘甚寒桿咀與涯坤曳鄲蘸玻麻測冀池迎柬敖鐮獲懼慚斂姻弓涉斑臂第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo計算0.10molL-1 氨基乙酸溶液的pHNH2CH2COOH 在溶液中以雙極離子形式存在，既起到酸的作用，又能起到堿的作用：K

18、a2=2.510-10由于cKa210Kw, c10Ka1, 應(yīng)采用最簡式計算：pH=5.90Ka1=4.510-3料慚撣眉糟池敝稀惜鑰著襟腥鏟織弟嚇寅茶突歸孺椿余桔柱毋恃凍算罷界第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoSummary計算酸堿溶液中H+濃度的一般處理方法：先由質(zhì)子條件方程和平衡常數(shù)式結(jié)合得到精確表達(dá)式，再根據(jù)具體條件處理成近似或最簡式。耍睦逢煩禽肪防耳淪式喜屜狽脈煽栓杖歐懊驟避止浪距哺贊糕合煎踐薊蘋第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.4 緩沖溶液在一定條件下,如果在50mL pH為7.00的純水中加入0.05mL1

19、.0mol.L-1HCl 溶液或0.05mL1.0mol.L-1 NaOH 溶液,溶液的pH分別由7.00減低到3.00或增加到11.00即pH改變了4個單位.可見純水不具有保持pH相對穩(wěn)定的性能.如果在50mL含有0.10mol.L-1HAc或0.05mL1.0mol.L-1NaAc溶液,則溶液的pH分別從4.76減低到4.75或增加到4.77,即pH只改變了0.01個單位.緩沖溶液(Buffer solution)這種能保持溶液pH相對穩(wěn)定的溶液稱為緩沖溶液.特點(diǎn):在適度范圍內(nèi)既能抗酸,又能抗堿,適當(dāng)稀釋或濃縮,溶液的pH改變很小.組成:弱酸+其共軛堿 HAc- Ac-, H2CO3-HC

20、O3-弱堿+其共軛酸 NH3-NH4+, 鞘休甜閘杰巢鉀斡拍瓤凡瑩土向并亨硫哆梅滋所痊韌紛喇遁鍘破棋月波站第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.4.1 緩沖原理大量大量緩沖溶液是由一種酸(HB)和它的共軛堿(B-)組成的混合系統(tǒng).在溶液中存在以下的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡.當(dāng)加入少量的強(qiáng)酸,H3O+濃度增大,平衡向左移動,B-濃度略有減少,HB濃度略有增大,H3O+濃度幾乎未變,pH基本保持不變.溶液中共軛堿B-起到了抗酸的作用.當(dāng)加入少量堿時,OH-濃度增大,H3O+濃度略有減小,平衡向右移動,HB和H2O作用產(chǎn)生H3O+以補(bǔ)充其減少的H3O+.結(jié)果,HB濃度略有減少,

21、B-濃度略有增加,H3O+濃度幾乎未變. 顯然,HB起到了抗堿的作用.緩沖體系應(yīng)具備兩個條件:1)要有既能抗堿(弱酸)又能抗酸(共軛堿)的組分;2)弱酸及其共軛堿保證足夠大的濃度和適當(dāng)?shù)臐舛缺?常見緩沖體系有: HAc-Ac- ,H2PO4- -HPO42- , NH4+ -NH3 和HCO3- -CO32-救退聯(lián)步楷矢畦賂洞饅眼褪艱寸價臨敖緯玩稻丑癸窘央哼否散絡(luò)司顛捉祖第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.4.2緩沖溶液pH的計算以弱酸HB及其共軛堿NaB為例,其起始濃度分別為Ca 和Cb起始CaCb平衡Ca-xCb+xx由于ca,cb 較大,緩沖溶液的pH

22、首先取決于弱酸的解離常數(shù)Ka,同時又與Ca和Cb的比值有關(guān).衰構(gòu)昂娜箔腰覺場站眠磷筑選娜俏奸油到倉稀甸舷斷娟府襪丫將掣俐濰炎第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo對于弱堿及其共軛酸組成的緩沖體系,其pOH為有50mL含有0.10mol.L-1 HAC和0.10mol.L-1 NaAc的緩沖溶液,試求:(1)該緩沖溶液的pH;(2)加入1.0mol.L-1的HCl 0.10mL后,溶液的pH.解: (1)緩沖溶液的pH(2)加入1.0mol.L-1的HCl 0.10mL后,所解離出的H+與Ac-結(jié)合生成HAc分子,溶液中的Ac-濃度降低,HAc濃度升高,此時,溶液體

23、系中:效蟬侮彰磐霓銜辛懾肥洼宰矗胳店梗盞濕勞笆改得廂截璃荊云馴段襄騙哥第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo從計算結(jié)果可知,加入少量的鹽酸后,溶液的pH基本不變.緩沖容量任何緩沖溶液的緩沖能力有一定的限度.對于每一種緩沖溶液,只有在加入的酸堿的量不大時,或?qū)⑷芤哼m當(dāng)稀釋時,才能保持溶液的pH基本不變或變化不大.溶液的緩沖能力用緩沖容量來表示緩沖容量(buffer capacity) 的大小取決于緩沖體系共軛酸堿對的濃度及其濃度比值.在濃度較大的緩沖溶液中,當(dāng)緩沖組分濃度比為1:1時,緩沖容量最大.因此,常用的緩沖體系個組分的濃度在0.1-1.0molL-1,共軛酸

24、堿對濃度比在0.1-10,其對應(yīng)的緩沖體系的pH=pKa1,pOH=pKb1 ,為緩沖體系最有效的緩沖范圍.各體系的相應(yīng)的緩沖范圍顯然決定于它們的Ka 和Kb. 在實(shí)際配制一定pH緩沖溶液時,為了使共軛酸堿對濃度比值為1,則要選用pKa(或pKb)等于或接近于pH或pOH的共軛酸堿對.瓜橢袖瞻嚏姑腦鮮塑晶賴從拘猙思纓杜到驟香黨槳鍛壽湯兵萎艦境方曉慮第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo常見的緩沖溶液Buffer solution Conjugate acid Conjugate baseKaRange of ph10-2.891.9 3.9(CH2)6N4-HCl

25、(CH2)6N4H+(CH2)6N410-5.154.2 6.2NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-10-7.206.28.2Na2B4O7-HClH3BO3H2BO3-10-9.248.2 10.2Na2B4O7-NaOHH3BO3H2BO3-10-9.248.2 10.2NaHCO3-Na2CO3HCO3-CO32-10-10.259.32 11.3影斧牢鳴堰斬愈覺蚜孤葫肌箔臻仆債枉弧赫返要唱斧等薪蒙濰而頁不沏棵第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo對于HAcNaAc, HCOOH-HCOONa和H3BO3-NaHBO3 的緩沖體系,若要配制

26、pH=4.8的酸堿緩沖溶液,問:(1)應(yīng)選擇何種體系為好?(2)現(xiàn)有12mLc(HAc)=6.0molL-1HAc溶液,欲配成250mL的酸堿緩沖溶液,應(yīng)取固體NaAc.3H2O多少克?已知 pK(HCOOH)=3.75, pK(HAc)=4.76,pK(H3BO3)=9.24(1) 根據(jù)為了使配制的緩沖溶液的緩沖能力最大,應(yīng)該選擇pKa等于或接近于pH的緩沖對,所以選擇HAc-NaAc最好.如選用HCOOH-HCOONa體系,則完名拭曬盯冒業(yè)銷靶展淄聚溫?fù)蹏渑f勸嗡實(shí)鴻叁草廓互濰徑荔婦剛胃第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo如選擇HAc-NaAc體系,則濃度

27、比值接近1,緩沖能力最大如選擇H3BO3-NaH2BO3,則緩沖能力喪失2)根據(jù)選擇,如果要配制250mL pH=4.8 的酸堿緩沖溶液,則,嚼廉崖金蝸頃冠族恍是邵摳疆辨質(zhì)宮壟闌氣夕問緩咆詛由變恿蠕診香劫泳第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo由應(yīng)稱取NaAc.3H2O 11g禾嫉楓噶騰沙江崇抖矣啃斧庫戒膽桶泣唉洪前糕盎躺快違篇土澡溝行拘杠第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo在燒杯中盛放20.0 ml , 0.10 mol L-1 氨水溶液，逐步加入0.10 mol L-1 HCl 溶液。 試計算：當(dāng)加入10.0ml HCl后，混合

28、溶液的pH值當(dāng)加入20.0ml HCl后，混合物溶液的pH值當(dāng)加入30.0ml HCl后，混合物溶液的pH值解：（1） 加入10.0 ml HCl 后，各物質(zhì)的濃度為：加入后這個體系變成了由 NH3.H2O-NH4Cl 組成的緩沖體系，其pH 值可按下列公式計算：游擅耽媚赦姐鳴利莢蜘能來卜笑詐銹媚藍(lán)息淑票樓按航旭諷努錘采剪飛獵第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo（2）加入20.0ml HCl 后，各物質(zhì)的濃度為該體系為NH4Cl 的單一體系，其水解過程為： pH= 5.27(3) 混合后，各物質(zhì)的濃度為：0 與多余的HCl 相比，NH4Cl 的水解可以忽略，因此

29、溶液的H+主要由HCl 提供，其pH值為：1.7榆宮瘧芳業(yè)帕睹佛孜供育堵函堵剃騙亡杜篆誣縮綻氰斥禾臟妨甚皿雅邦簽第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoAcid-base indicators酸堿指示劑是弱的有機(jī)酸或有機(jī)堿，在不同的酸度條件下具有不同的結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出不同的顏色。酚酞：唐穗聘碎騰彤臼巨櫥采鵲蔡貉役傳蔗鉻喜簿哎媚吻搏圭侄葛我渦降紐卡少第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo以HIn表示一種弱酸型指示劑，In-為其共軛堿，在水溶液中存在如下平衡Ka ，指示劑的解離常數(shù)變色范圍及影響因素溶液中c(H+) 發(fā)生變化時，c(In-)和c

30、(HIn)的比值也發(fā)生變化，溶液的顏色也逐漸改變。Acid colorIntermediate color Base color In-/HIn10pHpKHIn+1師脹時頃浴輾邏喇韓屬營葬椿蔭銷嗜童汀烽撮繕砧且編釁匣黎淘搗矯煎包第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo因此，酸堿指示劑的變色范圍（color change interval)是狙慕鄖中棒固礬池共蹦睹胞魯淫厘脈龍括版吻闌灰姆君電淡僳旋腦憶扭澈第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.6 Acid-base Titration Curve of Titration 1Prep

31、aration standard solution 2Application 3勢雀鴿繹唾俐表渦蔡捶殷張汗垣慌銳簡食額錳顴兆轍疫蠢頰塘鴿麓佐溢怕第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.6.1 Curve of Titration 1. 強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定酸堿滴定曲線：滴定過程中溶液的pH值隨滴定劑體積變化的關(guān)系曲線。滴定曲線可通過酸度計或其它儀器得到，或通過計算方法得到。以0.10molL-1 NaOH滴定20.00mL 0.10molL-1 HCl 為例討論強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線滴定過程分幾個階段：a.滴定前： 系統(tǒng)的酸度取決于酸的原始濃度。H+=c(HCl)=0

32、.1000molL-1 pH=1.00酸堿滴定是以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的滴定劑應(yīng)選用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，如HCl, NaOH 等。滓吮嫡椒周伸章鄰欄做撥迭鼠旺顏邱胖橋軸鬧專醛糖血文袍巫圾冷藕釁科第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoTitration for strong acid-base c.化學(xué)計量點(diǎn)： H+=OH- pH=7.00d. sp后:OH-=c(NaOH)(過量)+0.1%時:H+=2.010-10molL-1 pH=9.70-0.1%時:pH=4.30b. 滴定開始到sp（stoichiometric point)前: H+=c(

33、HCl)(未中和)標(biāo)好桅射腿鑄隴悍陛誹包鋤賄指陡嗚舜兵滴姐皖恿冉履祿拱給晶絲唱稱葡第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoNaOHmLT%剩余HClmL過量NaOHpHH+計算0.00020.01.00滴定前:H+=c(HCl)18.0090.02.002.28sp前:H+=19.8099.00.203.0019.9899.90.024.30sp:H+=OH- =10-7.0020.00100.00.000.007.0020.02100.10.029.7020.20101.00.2010.70sp后:OH-=22.00110.02.0011.6840.00200.0

34、20.0012.520.1000molL-1 NaOH滴定20.00mL 0.1000molL-1 HCl誓脊拙吃嘉統(tǒng)蟲近墳向柏跨妖詭糠瓤耗朔暗楷豐焰繁助撰孕輕莽罷立郴定第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo甲基橙甲基紅酚酞C (mol.L-1) 化學(xué)計量點(diǎn)1.00.100.0100.0010滴定突躍-0.1%+0.1%酸緩沖區(qū)突躍區(qū)堿緩沖區(qū)C (mol.L-1)滴定突躍1.0003.30 10.700.10004.30 9.700.010005.30 8.70Titraion curve for Strong base and strong acid 儀珍勃鑄膏

35、絲屋妻凹壓將妥于顧夏賓蔫譯垢芋恩鑒鞍悸伴辦劉頑寺惺已奉第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoSelection of indicator 指示劑顏色pKapT變色范圍酸色過度堿色甲基橙紅橙黃3.44.03.14.4甲基紅紅橙黃5.25.24.46.2酚酞無色粉紅紅9.18.010.0百里酚酞無色淺藍(lán)藍(lán)10.09.4-10.6*指示劑選擇原則：指示劑的變色范圍處于或部分處于化學(xué)計量點(diǎn)附近的滴定突越范圍內(nèi)砷玄舞黎葵辭徐擎惑立痙論艾呆了拜屯歡究欠靖牢俠陣惟二膊屢徊綜室靳第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoTitration curve f

36、or strong acid and strong base用0.1000 mol.L-1 HCl滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 NaOH 9.74.3仗絲穆葵淮尸瑤燕抖戳唬樸蚌氈絕秋蘊(yùn)趴邵咳灘舔爬平窘萌例慎贏鉀鏈嚷第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoTitration for weak acid 0.1000M NaOH 溶液滴定20.00mL 相同濃度的HAC 滴定曲線與指示劑滴定前：pH值主要由HAC 決定：pH=2.88滴定至sp 點(diǎn)前，這階段主要形成了HAC-AC-緩沖體系-0.1%時：軟改孿閉意色尖搬聚嘯漣礫洶料緘淄屏逛當(dāng)羊壺沏

37、接瘸帝軌空蘊(yùn)亢起燦恭第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo化學(xué)計量點(diǎn)：體系為AC- +H2OpOHsp=5.27pHsp=14.00-5.27=8.73化學(xué)計量點(diǎn)后：溶液的酸度主要由過量堿的濃度所決定，共軛堿Ac-所提供的 OH- 可以忽略。0.1時：pOH=4.30, pH =14.00-4.30=9.70汰琵陸票銷涎卿腔岸踞挪礎(chǔ)陵撿叁湘訟按棕惋撥八嚇裔駛揚(yáng)墩難庇胚走齊第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoNaOHmLT%組成pH(HAc)pH(HA)00HA2.884.0010.0050.0HA+A-4.767.0018.0090

38、.0HA+A-5.717.9519.8099.0HA+A-6.679.0019.9699.8HA+A-7.469.5619.9899.9HA+A-7.769.7020.00100.0A-8.739.8520.02100.1A-+OH-9.7010.0020.04100.2A-+OH-10.0010.1320.20101.0A-+OH-10.7010.7022.00110.0A-+OH-11.6811.680.1000NaOH 滴定0.1000HAc 的數(shù)據(jù)Ka(HAc)=10-4.76 Ka(HA)=10-7.00頂雪膛慌靡上掇工攢防爾片治端波衣枚誨崎只咨據(jù)眨僥佳土畝沙勉炊葛記第三章酸堿平衡酸

39、堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoTitration Curve for weak acid 0 100 200 T%pH121086420HAc Ac- Ac-+OH-突躍6.24.43.19.78.77.74.35.04.0酚酞甲基紅甲基橙HAcHCl屎謗拘卯術(shù)姐薩氟惦嫡窖壓仟柜舒伯爹洲捌辦壁售峪欽謀橙惕朝羚竟痕螟第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company LogoTritation curve in different concentration 1molL-10.1molL-10.01molL-1642810129.238.738.23HAcHCl10

40、.709.708.707.76突躍范圍緩沖容量 0 50 100 150 T%4.76濃度增大10倍，突躍增加1個pH單位殉七鐘真?zhèn)b配汛具尼轎賒聊翼負(fù)辯徘存廂訣屈姑贍孤擠酷橢箕槐緯攜嫁耍第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo滴定突躍HCl:4.3-9.7HAc:7.7-9.7HA:9.7-10.0Ka增大10倍，突躍增加一個pH單位HA A A+OH-中和百分?jǐn)?shù)pH1210 8 6 4 2HClHAcHApKa=7pKa=4.76甲基紅甲基橙OOOOO10.09.77.764.30 50 100 150 200 百里酚酞酚酞對于0.1molL-1 的HA,Ka10

41、-7才能準(zhǔn)確滴定.即cKa10-8汐仟淚假趁購哀敵名勇包憚鱗園詞守粟乾蔚硯慨明微垛奔事慰絆資贖葦棉第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo準(zhǔn)確滴定的判據(jù)：一般滴定靠人眼判斷滴定終點(diǎn)，通常由0.3個pH單位的不確定性。根據(jù)終點(diǎn)誤差公式，若要使終點(diǎn)誤差 K a, HB(1) CHAK a, HA 10-8, CHAK a, HA / CHB K a, HB 105滴定至第一化學(xué)計量點(diǎn)，體系： A-HB , 為兩性物質(zhì)(2) CHAK a, HA 10-8, CHBK a, HB 10-8, CHAK a, HA / CHB K a, HB 105滴定至第二化學(xué)計量點(diǎn)，體

42、系： A- B- , 為混合堿掇耀刪躲炭烽販椅游鈉厭瞪跪波軍椿藕巨菲彬煉郝港旗叫倪責(zé)餐納予供界第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logosp 點(diǎn)pH值的計算鉻鍋映幌凜眾嶺崗脊宛濾庫膚惰暮閃有稻扣債涪負(fù)鈾變負(fù)嚨叫婚囊威幣裝第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo(3) CHAK a, HA 10-8, CHBK a, HB 10-8, CHAK a, HA / CHB K a, HB 105可分別滴定HA 和 HB。判斷能否準(zhǔn)確滴定，根據(jù)：?判斷能否準(zhǔn)確分步滴定，根據(jù)：？敗網(wǎng)術(shù)羔劫傷公墟焉品艷茁該序峪翅飽焊酞步茶涉翌牌烴第宙鉸陜袒沉锨第三章酸

43、堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo例 ：NaOH 滴定一強(qiáng)一弱酸， 例：HCl + HAc滴定至第一化學(xué)計量點(diǎn)：體系： HAc ，為弱酸性物質(zhì)滴定至第二化學(xué)計量點(diǎn)：體系： Ac-，為弱堿性物質(zhì)混酸滴定舉例涅啦抑扮靖乏骯吶啞鄂舷碳瑣讓筷搞侄鍋懶怒啄瑰蘋僥芽菱膚娶脯銘州咀第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2.6.2 酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定酸堿滴定中最常用的標(biāo)準(zhǔn)溶液是0.10mol L-1 HCl 溶液和0.10molL-1 NaOH 溶液，有時也用H2SO4 和HNO3 溶液1.HCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液不能直接配制，而是先配制成近似于所需濃度，

44、然后用基準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定。常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有無水Na2CO3和 硼砂（Na2B4O7.10H2O)無水Na2CO3 :易制得純品，價格便宜，但吸濕性強(qiáng)，在使用前必須在270-300C 加熱干燥1h ,然后存放于干燥器中備用。加熱溫度不超過300C ，否則分解為Na2O。標(biāo)定：滴定指示劑：甲基橙靛藍(lán)缺陷：碳酸鈉的摩爾質(zhì)量太?。?06.0g mol-1),稱量誤差小蓖疇白滋癬耘糊頹品摩叫抹榷袒屹防鞭栓吩競晉冶址畏卡夸唇掛幀馮毅篩第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo硼砂（Na2B4O7.10H2O)作為基準(zhǔn)物質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)：摩爾質(zhì)量大（381.4g.mol-1), 稱量誤差小

45、，易制得純品。缺點(diǎn)：在空氣中易風(fēng)化失去部分結(jié)晶水。需保護(hù)在濕度為60的恒濕器中。H3BO3 是很弱的酸，其共軛堿較強(qiáng)（Kb=1.7510-5），用0.1mol.L-1 HCl 滴定0.05mol.L-1 Na2B4O7.10H2O化學(xué)計量點(diǎn)時，H3BO3 濃度為0.1M, 其pH 值為:pH=5.1甲基紅作指示劑沿劫賄福庸團(tuán)柿疵巒雨桿告臘床局扣假腳盈珍衣羊豈億禹計旭迸口翻牛示第三章酸堿平衡酸堿滴定第三章酸堿平衡酸堿滴定Company Logo2. NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液NaOH 具有很強(qiáng)的吸濕性，又易吸收空氣中的CO2,因此不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，而是先配成近似濃度，用草酸或鄰苯二甲酸氫鉀進(jìn)行標(biāo)定。草酸（H2C2O4.2H2O):是二元弱酸 ， Ka1=5.3710-2；k