第一節(jié) 酸堿質(zhì)子理論

酸堿滴定法第四章

以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。是滴定分析中最重要的方法之一。應(yīng)用的對(duì)象：一般酸、堿以及能與酸、堿直接或間接發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的物質(zhì)。酸堿滴定法

（acid-basetitration）

第一節(jié)

酸堿質(zhì)子理論1.酸堿定義和共軛酸堿對(duì)酸：凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)是酸。如HCl、HAc、NH4+、HPO42-等；堿：凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)是堿。如Cl-、Ac-、NH3、PO43-等。酸失去質(zhì)子后變成相應(yīng)的共軛堿；而堿接受質(zhì)子后變成相應(yīng)的共軛酸。如下式表示：

HA?A-+

H+

酸堿質(zhì)子HA-A-稱為共軛酸堿對(duì)共軛酸堿彼此只相差一個(gè)質(zhì)子。一基本概念2.酸堿半反應(yīng)酸給出質(zhì)子形成共軛堿，或堿接受質(zhì)子形成共軛酸的反應(yīng)稱為酸堿半反應(yīng)。

下面是一些酸或堿的半反應(yīng)：酸

質(zhì)子堿HAc?H++Ac-NH4+

?H++NH3Fe(H2O)63+?

H++Fe(H2O)5(OH)2+

+H3N-R-NH3+

?H+++H3N-R-NH2結(jié)論從上述酸堿的半反應(yīng)可知，(1)質(zhì)子理論的酸堿概念較電離理論的酸堿概念具有更為廣泛的含義，即酸或堿可以是中性分子，也可以是陽(yáng)離子或陰離子。(2)質(zhì)子理論的酸堿概念還具有相對(duì)性。酸堿概念的相對(duì)性例如在下列兩個(gè)酸堿半反應(yīng)中，H++HPO42-?H2PO4-HPO42-?H++PO43-同一HPO42-在H2PO4-—HPO42-共軛酸堿對(duì)中為堿，而在HPO42--PO43-共軛酸堿對(duì)中為酸，這類物質(zhì)為酸或?yàn)閴A，取決它們對(duì)質(zhì)子的親合力的相對(duì)大小和存在的條件。因此，同一物質(zhì)在不同的環(huán)境(介質(zhì)或溶劑)中，常會(huì)引起其酸堿性的改變。如HNO3在水中為強(qiáng)酸，在冰醋酸中其酸性大大減弱，而在濃H2SO4中它就表現(xiàn)為堿性了。酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，而質(zhì)子的轉(zhuǎn)移是通過(guò)溶劑合質(zhì)子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

溶劑合質(zhì)子是H+在溶劑中的存在形式，若以SH表示溶劑分子，HA代表酸，酸和溶劑作用生成溶劑合質(zhì)子的過(guò)程可表示為：

HA+SH?SH2++A-3.酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)鹽酸與氨在水溶液中的反應(yīng)

HCl+H2O?H3O++Cl-

NH3+H3O+?

NH4++H2O總式HCl+NH3

?NH4++Cl-

酸1堿2酸2堿1例如

酸堿反應(yīng)實(shí)際上是兩個(gè)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子的傳遞反應(yīng)，其通式為：

酸1+堿2?酸2+堿1其中酸1與堿1為共軛酸堿對(duì)；酸2與堿2為共軛酸堿對(duì)。以下各類型的質(zhì)子轉(zhuǎn)移，均可看作是酸堿反應(yīng)酸的離解：如HAc+H2O?H3O++Ac-酸1堿2酸2堿1堿的離解：如NH3+H2O?OH-+NH4+堿1酸2堿2酸1酸堿中和：如HCl+NH3?

NH4++Cl-酸1堿2酸2堿1鹽的水解：如NaAc+H2O?NaOH+HAc堿1酸2堿2酸1例如:酸堿反應(yīng)

溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)：在溶劑分子間發(fā)生的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。反應(yīng)式為：H2O+H2O?H3O++OH—酸1堿2酸2堿1KW=[H3O+][OH-]=1.0×10-1425℃即pKW=pH+pOH=144.溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)KW：水的質(zhì)子自遞常數(shù)，或稱水的活度積。

酸堿反應(yīng)進(jìn)行的程度可以用相應(yīng)平衡常數(shù)的大小來(lái)衡量。如弱酸弱堿在水溶液中的反應(yīng)為：HA+H2O?H3O++A-A-+H2O?HA+OH-反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為：二酸堿反應(yīng)的平衡常數(shù)反應(yīng)的平衡常數(shù)稱酸、堿的解離常數(shù)。1.酸堿反應(yīng)的平衡常