《分析化学》课程教学资源（课件讲稿）第五章 酸碱滴定

第五章酸碱平衡与酸碱滴定法acid-base eguilibrium and titration5.1溶液中的酸碱反应与平衡5.2酸碱组分平衡浓度与分布分数5.3溶液中的H+浓度计算5.4对数图解法5.5酸碱缓冲溶液5.6酸碱指示剂酸碱滴定原理5.7终点误差5.85.9酸碱滴定法的应用5.10非水溶液酸碱滴定简介

1 5.1  溶液中的酸碱反应与平衡 5.2  酸碱组分平衡浓度与分布分数 5.3  溶液中的H+浓度计算 5.4  对数图解法 5.5  酸碱缓冲溶液 5.6  酸碱指示剂 5.7  酸碱滴定原理 5.8  终点误差 5.9  酸碱滴定法的应用 5.10 非水溶液酸碱滴定简介 第五章 酸碱平衡与酸碱滴定法 （acid-base equilibrium and titration）

5. 1溶液中的酸碱反应与平衡5. 1. 1离子的活度与活度系数YNa+CINaC1溶液中离子氛示意图山东翟工大2HANDONGUNIVTSTOTTCIINOLOGAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 2 溶液中的酸碱反应与平衡 NaCl溶液中离子氛示意图 离子的活度与活度系数

一、强电解质的离解：1、表观电离度由于离子间的相互作用，电离度小于100%。186%0.01 mol/L KCI (25°C)（有效浓度）2、活度activityc：某一离子的平衡浓度a,=gi Ci：某一离子的活度系数一般，<1a;<c溶液无限稀时：9；=1中性分子：g;=1山东翟工大学3HANDONGUNIVTSTOTTCHINOLOGAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 3 一、强电解质的离解： １、表观电离度       0.01 mol/L KCl (25℃）     86％   由于离子间的相互作用，电离度小于100％ 。 ２、活度activity （有效浓度） ci：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 = gi ci 溶液无限稀时: gi =1 中性分子: g i=1

3、活度系数：德拜-休克尔(Debye-Hickel)公式（稀溶液c<0.1mol/L）-1gg;=0.512z21+Ba /II：离子强度,I=1/2c;Z2,Z：离子电荷;B:常数,(=0.00328 25°C)，与温度、介电常数有关：a：离子体积参数(pm)，约为水化半径。山东翟工大学4HANDOOUNVSRTOTTCNOLOAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 4 3、活度系数： 德拜-休克尔(Debye-Hückel)公式（稀溶液 c<0.1 mol/L）         -lggi=0.512zi 2￾ I 1+Bå I I：离子强度, I=1/2∑ciZi 2 ,     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)，约为水化半径

/-Igg,=0.512z口1+Ba /1若I较小-lgg,=0.512z,2/ 1(I=1/2Zc;Z? )离子电荷Z.，离子强度I，活度系数;l;-离子浓度c.↑，离子强度I，活度系数;l;；一离子体积a°l，活度系数;l。山东翟工大学5HANDONGUNIVTSTOTTCHINOLOGAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 5  —— 离子电荷Zi↑，离子强度I↑，活度系数￾ i↓；  —— 离子浓度ci↑ ，离子强度I↑，活度系数￾ i↓；  —— 离子体积a 0 ↓，活度系数￾ i↓。 若I较小 -lggi=0.512zi 2￾ I 1+Bå I -lggi=0.512zi 2    I （ I=1/2∑ciZi 2 ）

5. 1. 2溶液中的酸碱反应与平衡常数酸碱质子理论(Brosted-Lowry theory, 1923)HAc.NH4酸：凡是能给出质子的物质（质子给予体）Ac、NH,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酸式酸根离子、弱酸弱碱盐、两性溶剂、氨基酸类山东翟工大学6HANDONGUNIVTSTOTTCIINOLOGAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 6 酸碱质子理论（Brösted-Lowry theory，1923） 溶液中的酸碱反应与平衡常数 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

酸碱反应的实质1、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-AcHAc= Ac-+H+NH, + H+= NHtNH+-NH3HSO4 =H+ + SO.2- →HSO4 - SO?山东翟工大学7HANDONGUNIVTSTOTICINOLOGAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 7 1、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+ = NH4 +                → NH4 + -NH3              HSO4 -  = H+  + SO4 2-  →     HSO4 -  - SO4 2- 一、酸碱反应的实质

共轭酸碱对特点：H,O是酸还是碱？1.共轭酸碱对是仅相差一个质子的一对2.酸碱可以是中性分子、阴离子或阳离3.酸碱的含义具有相对性：②同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表现出不同的酸碱性。溶剂不同时，同一物质表现出不同的酸碱性。2共轭酸碱对相互转化的反应。酸碱半反应：2、共轭酸二共轭碱H+十conjugate acidprotonconjugatebase山东翟工大学8HANDONGUNIVTSTOTTCIINOLOGAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 8 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。              ? H2O是酸还是碱？    共轭酸           共轭碱     +     H+ conjugate  acid         conjugate  base            proton 2、酸碱半反应：共轭酸碱对相互转化的反应

3、酸碱反应一由两个酸碱半反应构成例:HAc与NH,水中的反应半反应：Ac+ H+HAc半反应：H++ NH, 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山东翟工大学9HANDONGUNIVTSRTOTICINOLOGAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 9 3、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

按质子理论，Na,HPO,是：A.中性物质B. 酸性物质C.碱性物质D.两性物质E.酸碱惰性物质答：D按质子理论，下列物质中何者具有两性？B. CO,2-C. HPO 2-A. HCO3E. HSD. NO3E答：A、C、山东翟工大学10HANDOOUNVSRTOTTCINOLOAnalytical Chemistry

Analytical Chemistry 10 按质子理论，Na2HPO4是： A.中性物质         B. 酸性物质          C. 碱性物质 D. 两性物质        E. 酸碱惰性物质   按质子理论，下列物质中何者具有两性？ A. HCO3 -          B. CO3 2- C. HPO4 2- D. NO3 -              E. HS-  答：D 答：A、￾￾￾C、￾￾￾E