《分析化学》课程教学课件（PPT讲稿）酸碱滴定法（acid-base titration）

第五章酸碱滴定法 Cacid-base titration) 本章主要内容： 1、酸碱质子理论； 2、酸碱平衡体系中各型体的分布； 3、酸碱平衡体系pH值的计算； 4、酸碱缓冲溶液； 5、酸碱指示剂； 6、酸碱滴定基本原理； 7、终点误差计算； 8、酸碱滴定法的应用

1 第五章 酸碱滴定法 （acid-base titration） 本章主要内容： 1、酸碱质子理论； 2、酸碱平衡体系中各型体的分布； 3、酸碱平衡体系pH值的计算； 4、酸碱缓冲溶液； 5、酸碱指示剂； 6、酸碱滴定基本原理； 7、终点误差计算； 8、酸碱滴定法的应用

概述 酸碱滴定法是基于酸碱反应的滴定分析方法 其理论基础为酸碱平衡理论 §5.1溶液中的酸碱反应与平衡 一、活度与浓度 活度：在化学反应中表现出来的有效浓度，通常用α 表示 ai=Yi ci 活度系数Y:表达实际溶 溶液无限稀时：y=1 液和理想溶液之间的差 中性分子：y=1 异大小 溶剂活度：a=1

2 概述 酸碱滴定法是基于酸碱反应的滴定分析方法 其理论基础为酸碱平衡理论 §5.1 溶液中的酸碱反应与平衡 一、 活度与浓度 活度：在化学反应中表现出来的 ，通常用a 表示 ai = gi ci 溶液无限稀时: g =1 中性分子: g =1 溶剂活度: a =1 活度系数γi表达实际溶 液和理想溶液之间的差 异大小

Debye-.Huickel公式： (稀溶液c<0.1moL-1) -lg0.512z2. 1+Ba/I -lg=0.512z2/1 极限式 1:离子强度，1=)c z:离子电荷， 2 B:常数，(=0.00328@25℃)，与温度、介电常数有关 a:离子体积参数(pm,即10-12m,参见附表3)

3 Debye-Hückel公式： （稀溶液c<0.1 mol·L-1） -lggi=0.512zi 2  I 1+Bå I -lggi=0.512zi 2 I 极限式 I：离子强度, 2 2 1 1 I i n i i c z   zi：离子电荷, B: 常数, (=0.00328 @25℃), 与温度、介电常数有关 å：离子体积参数 (pm, 即10 -12m，参见附表3)

酸碱理论简介 1、十七世纪中叶，Boyle,原始酸碱概念； 2、1889年，瑞典S.A.Arrhenius,电离理论； 3、1905年，美国E.C.Franklin,溶剂理论； 4、1923年，丹麦J.N.Bonstead-英T.M. Lowry,质子理论； 5、1923年，美国G.N.Lewis,电子理论； 6、其他：正负性理论；给体受体理论；软硬酸 碱理论. 由浅到深，由感性到理性，由低级到高级， 发展成为现代酸碱理论

4 二、 酸碱理论简介 1、十七世纪中叶，Boyle原始酸碱概念； 2、1889年，瑞典S. A. Arrhenius，电离理论； 3、1905年，美国E. C. Franklin，溶剂理论； 4、1923年，丹麦J. N. Bonstead-英T. M. Lowry，质子理论； 5、1923年，美国G. N. Lewis，电子理论； 6、其他：正负性理论；给体受体理论；软硬酸 碱理论. . 由浅到深，由感性到理性，由低级到高级， 发展成为现代酸碱理论

主、酸碱质子理论 1、布劳酸碱定义： 酸：凡是能给出质子H+的物质（质子给予体) 。 碱：凡是能接受质子H+的物质（质子接受体) 。 布-劳酸碱可为分子，也可为阴阳离子。 如HLAC;PO43-;NH4+;Al(H20)63+。 2、两性物质： 1) 两性物质是既能放出质子（作酸）又能接受质 子（作碱）的物质。 如：H2PO4、HPO42-、NH4Ac、NH2CH2COOH

5 三、酸碱质子理论 1、布-劳酸碱定义： 酸:凡是能给出质子H+的物质（质子给予体）。 碱:凡是能接受质子H+的物质（质子接受体）。 布-劳酸碱可为分子，也可为阴阳离子。 如 HAc； PO4 3-；NH4 +；Al（H2O）6 3+ 。 2、两性物质： 1）两性物质是既能放出质子（作酸）又能接受质 子（作碱）的物质。 如：H2PO4 -、 HPO4 2-、NH4Ac、NH2CH2COOH

2)两性物质的类型： 电离理论的多元弱酸的酸式酸根离子； 电离理论的弱酸弱碱盐； 两性溶剂； 氨基酸类。 3、共轭酸碱对和酸碱半反应： 1)共轭酸碱对：组成仅相差一个质子的两种酸碱 如：NH4-NH3,HAc-Ac等 2)酸碱半反应：共轭酸碱对相互转化的反应 HAc =Ac-+H+ 酸=碱+H+

6 3、共轭酸碱对和酸碱半反应： 1) 共轭酸碱对: 组成仅相差一个质子的两种酸碱 如: NH4 +-NH3 , HAc-Ac -等 2) 酸碱半反应：共轭酸碱对相互转化的反应 HAc =Ac -+H+ 酸 =碱 + H+ 2) 两性物质的类型： ——电离理论的多元弱酸的酸式酸根离子； ——电离理论的弱酸弱碱盐； ——两性溶剂； ——氨基酸类

同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表 现出不同的酸碱性 酸碱是相对的： HPO4≌H++HPO H3POH*+H2PO

7 同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表 现出不同的酸碱性 v酸碱是相对的：

4、酸碱反应的实质： 酸碱反应的实质是质子的传递或者得失。 酸碱反应又称质子传递反应。 例：F在水中的离解反应 两个酸碱半反应的和 半反应： HF 半反应： H++H2O L30 总反应： HF+H,O F+H3O+ + 简写： HF F-+H+ 酸碱反应的实质是质子转移

8 4、酸碱反应的实质： 酸碱反应的实质是质子的传递或者得失。  酸碱反应又称质子传递反应。 酸碱反应的实质是质子转移 H+ 例: HF在水中的离解反应 半反应: HF F- + H+ 半反应: H+ + H2O H3O+ 总反应: HF + H2O F- + H3O+ 简写: HF F- + H+ 两个酸碱半反应的和

四、酸碱反应类型及平衡常数 一元弱酸（碱）的解离反应 HA H2OA+H;O+ K 4HA A+H20 HA OH Kp= CHA QOH A Ka— 酸的解离常数 Kb 碱的解离常数 9

9 四、酸碱反应类型及平衡常数 一元弱酸(碱)的解离反应 HA + H2O A- + H3O+ A- + H2O HA + OH - aH + aA - Ka = aHA aHA aOH - Kb= aA - Ka——酸的解离常数 Kb——碱的解离常数

1、 酸离解常数K HA,±H+十A K K越大，酸强度越强 HA 活度常数 与温度有 关 K=HJ[A-“ga1x YHA Ko 「HAI CHA 浓度常数K一与温度和离子强度有关 2、碱离解常数Kb K越大，碱强度越强 10

10 HA o H A a a a a K    1、酸离解常数Ka HA H+＋A- 活度常数 K◦ ——与温度有 关 浓度常数 Kc——与温度和离子强度有关 [ ] [ ][ ] HA H A K c a          H A HA HA H A a a a g g g    H A o Ka g g Ka越大，酸强度越强 2、碱离解常数Kb Kb越大，碱强度越强