《分析化学》课程教学课件（PPT讲稿）酸碱滴定

第四章酸碱滴定法 4.1酸碱质子理论 4.2酸碱溶液中的H+浓度的计算 4.3酸碱缓冲溶液 4.4酸碱指示剂 4.5酸碱滴定曲线和指示剂的选择 4.6酸碱滴定法的应用

1 4.1 酸碱质子理论 4.2 酸碱溶液中的H+浓度的计算 4.3 酸碱缓冲溶液 4.4 酸碱指示剂 4.5 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 4.6 酸碱滴定法的应用 第四章 酸碱滴定法

4.1 酸碱质子理论 离子的活度 出 配出 品 ⊕ ⊕电 母 图 配 母一Nat Q一C NaCI溶液中离子氛示意图 加东理2大深 Analytical Chemistry 2

Analytical Chemistry 2 酸碱质子理论 NaCl溶液中离子氛示意图 离子的活度

1、活度activity （有效浓度) [】:某一离子的平衡浓度 a=ylil h:某一离子的活度系数 一般，%<14：<ci 溶液无限稀时：%=1 中性分子：y=1 溶剂活度：a=1 G 山东理王大军 Analytical Chemistry 3

Analytical Chemistry 3 1、活度activity （有效浓度） [ i ]：某一离子的平衡浓度  i：某一离子的活度系数 一般， i＜１ ai ＜c i ai =  i [ i ] 溶液无限稀时: i =1 中性分子:  i=1 溶剂活度: a =1

2、平衡常数： 反应：HA十B一HB++A 活度常数K—与温度有关 K=augar CHACB 浓度常数心—与温度、 离子强度有关 Kc、 [HB']IA-]agaYHaYB K HA·B] aHaaB YHBY YHBYA 酸碱平衡反应，溶液浓度较小， 忽略离子强度影响，K=K 夕东理王大军 Analytical Chemistry 4

Analytical Chemistry 4 2、平衡常数： 反应：HA＋B HB+ +A- 活度常数 K ——与温度有关 HA B HB A a a a a K + − = + − + − + − =  =  = + − H B A H B A H A B H A B c H B A K a a a a K       [HA] [B] [HB ][A ] 浓度常数 Kc ——与温度、离子强度有关 酸碱平衡反应，溶液浓度较小， 忽略离子强度影响， K≈ Kc

二 酸碱质子理论 1、酸碱质子理论(Brosted-.Lowry theory,1923) 酸：凡是能给出质子的物质（质子给予体) HAc、NH 碱：凡是能接受质子的物质（质子接受体) Ac、NH3 两性物质：既能接受质子也能给出质子的物厅 酸式酸根离子、弱酸 弱碱盐、两性溶剂、 氨基酸类 山本理王大军 Analytical Chemistry 5

Analytical Chemistry 5 1、酸碱质子理论 （Brösted-Lowry theory，1923） 酸碱质子理论 酸：凡是能给出质子的物质（质子给予体） 碱：凡是能接受质子的物质（质子接受体） 两性物质：既能接受质子也能给出质子的物质 HAc、 NH4 + Ac-、 NH3 酸式酸根离子、弱酸 弱碱盐、两性溶剂、 氨基酸类

2、共轭酸碱对：因一个质子的得失而相互转化的一对酸碱。 如： HAc=Ac+H+ → HAc-Ac NH3 +H+=NH NH-NH3 HS04=H+S042- HS04-S042 3、酸碱半反应：共轭酸碱对相互转化的反应。 共轭酸 二共轭碱 H中 conjugate acid conjugate base proton 加东理2大 Analytical Chemistry 6

Analytical Chemistry 6 2、共轭酸碱对：因一个质子的得失而相互转化的一对酸碱。 共轭酸 共轭碱 + H+ conjugate acid conjugate base proton 如: HAc = Ac- + H+ → HAc-Ac￾NH3 + H+ = NH4 + → NH4 + -NH3 HSO4 - = H+ + SO4 2- → HSO4 - - SO4 2- 3、酸碱半反应：共轭酸碱对相互转化的反应

例下列各组酸碱组分中，属于共轭酸碱对的是 (1)H0+-OH (2H,0*-H20 (3HPO4-P04 (4)NHCH2COOH-NH2CH2COO (5)H2S04-S042 4、共轭酸减对特点： 1.共轭酸碱对是仅相差一个质子的一对物质； 2.酸碱可以是中性分子、阴离子或阳离子； 3.酸碱的含义具有相对性： H中的共轭碱是什么？ ①同一物质在不同的共轭酸碱对中，可 H0是酸还是碱？ ②溶剂不同时，同一物质表现出不同的酸 Analytical Chemistr

Analytical Chemistry 7 例 下列各组酸碱组分中，属于共轭酸碱对的是 （1）H3O+－OH- （2）H3O+－H2O （3）HPO4 2-－PO4 3- （4）NH3 +CH2COOH -NH2CH2COO- （5）H2SO4－SO4 2- 4、共轭酸碱对特点： 1. 共轭酸碱对是仅相差一个质子的一对物质； 2. 酸碱可以是中性分子、阴离子或阳离子; 3. 酸碱的含义具有相对性： ① 同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表现出不同的酸碱性。 ② 溶剂不同时，同一物质表现出不同的酸碱性。 ? H+ 的共轭碱是什么？ H2O是酸还是碱？

5、酸碱反应 由两个酸碱半反应构成 例：HAc与NH3水中的反应 半反应： HAc Ac+ H 半反应： H++NH3 NH H 总反应： HAc+NH NHAc 酸碱反应的实质 酸碱间的质子授受过程 质子的转移 中东理王大 Analytical Chemistry 8

Analytical Chemistry 8 5、酸碱反应 酸碱反应的实质——酸碱间的质子授受过程 质子的转移 ——由两个酸碱半反应构成 总反应: HAc + NH3 NH4Ac H+ 半反应: H+ + NH3 NH4 + 半反应: HAc Ac- + H+ 例: HAc与NH3 水中的反应

溶液中的酸碱反应与平衡常数 1、溶剂分子之间的质子转移反应一质子自递反应 H,O+H,O=H,O*+OH H,O=H++OH- K=H,O*][OH]=H+][OH]=1x10-14 SH+SH=SH,*+S K、=[SH,][S] K,一溶剂分子的质子自递常数 山东理王大军 Analytical Chemistry 9

Analytical Chemistry 9 + − H2 O+ H2 O = H3 O + OH 1、溶剂分子之间的质子转移反应—质子自递反应 [SH ][S ] SH SH SH S 2 2 + − + − = + = + Ks Ks—溶剂分子的质子自递常数 1 4 [H3 O ][OH ] [H ][OH ] 1 10 + − + − − Kw = = =  + − H2 O = H + OH 溶液中的酸碱反应与平衡常数

2、酸碱溶质与溶剂分子间的反应一酸碱的解离 HA+H,O=A+HO" HA=A+H" K=[AJHO/HA] K=[A-]H*/HA] K。一酸的解离常数 A+H,O=HA+OH K，一碱的解离常数 K=HAJOH-A-] KoKp=Kw 种酸的酸性越强，其共轭碱的碱性越弱 加东理子大军 Analytical Chemistry 10

Analytical Chemistry 10 K [A ][H O ]/[H A] H A H O A H O a 3 2 3 − + − + = + = + K [H A][OH ]/[A ] A H O H A OH b 2 − − − − = + = + 2、酸碱溶质与溶剂分子间的反应—酸碱的解离 K [A ][H ]/[H A] H A A H a − + − + = = + Ka—酸的解离常数 Kb—碱的解离常数 Ka Kb= Kw 一种酸的酸性越强，其共轭碱的碱性越弱