南方医科大学：《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第四章 酸碱滴定法 Acid-base titration

第四章 酸碱滴定法 Acid-base titration 分析化学Chap.4酸碱滴定法

分析化学 Chap.4 酸碱滴定法 1 第四章 酸碱滴定法 Acid-base titration

序言 酸碱滴定法（acid-base titration)是以质子转移反 应为基础的滴定分析方法，在药物分析、食品检验 、检验检疫等方面应用广泛。 ◆ 酸碱滴定常用直接滴定法，以强酸标准液测定碱性 物质或以强碱标准液测定酸性物质。 ◆ 若被滴定物质酸碱性太弱不足以实现水溶液体系酸 碱滴定，可能需要非水酸碱滴定。 ◆ 酸碱组分分布系数、酸碱溶液H+计算、酸碱滴定计 量点、滴定突跃范围、指示剂选择等为本章重点掌 握的内容。 分析化学Chap.4酸碱滴定法

2 序言 ◆ 酸碱滴定法（acid-base titration）是以质子转移反 应为基础的滴定分析方法，在药物分析、食品检验 、检验检疫等方面应用广泛。 ◆ 酸碱滴定常用直接滴定法，以强酸标准液测定碱性 物质或以强碱标准液测定酸性物质。 ◆ 若被滴定物质酸碱性太弱不足以实现水溶液体系酸 碱滴定，可能需要非水酸碱滴定。 ◆ 酸碱组分分布系数、酸碱溶液H+计算、酸碱滴定计 量点、滴定突跃范围、指示剂选择等为本章重点掌 握的内容。 分析化学 Chap.4 酸碱滴定法

学习要求 掌握 口水溶液中酸碱各型体的分布和分布系数的含义、计算 口各种滴定类型化学计量点pH的计算、滴定突跃范围，并据此选择合 适的指示剂 口 各类型酸、碱能否被准确滴定， 多元酸碱能否分布滴定的判断条件 ▣ 酸碱滴定分析结果有关计算（化学计量计算） 口非水滴定中均化效应和区分效应的概念 ◆ 熟悉 影响各类型滴定的因素（K或Kb,c) 非水滴定的性质及特点 了解 口各种类型酸碱标准溶液的配制、标定及应用 分析化学Chap.4酸碱滴定法 3

3 学习要求 ◆ 掌握  水溶液中酸碱各型体的分布和分布系数的含义、计算  各种滴定类型化学计量点pH的计算、滴定突跃范围，并据此选择合 适的指示剂  各类型酸、碱能否被准确滴定，多元酸碱能否分布滴定的判断条件  酸碱滴定分析结果有关计算（化学计量计算）  非水滴定中均化效应和区分效应的概念 ◆ 熟悉  影响各类型滴定的因素（Ka或Kb，c）  非水滴定的性质及特点 ◆ 了解  各种类型酸碱标准溶液的配制、标定及应用 分析化学 Chap.4 酸碱滴定法

本章主要内容及重点难点 - 第一节酸碱质子理论（复习巩固） 第二节溶液中酸碱组分的分布 掌握一元、二元、三元弱酸分布系数公式及应用 第三节酸碱溶液的pH计算（核心内容） 掌握一元弱酸碱溶液、两性物质溶液、缓冲溶液H计算 第四节酸碱指示剂（熟悉变色原理和变色范围） " :第五节酸碱滴定法的基本原理（重点） 掌握酸碱滴定曲线、突跃范围、计量点pH计算、滴定结果 计算 第六节酸碱滴定误差— 掌握酸碱滴定误差计算 第七节非水溶液中的酸碱滴定法 分析化学Chap.4酸碱滴定法

4 本章主要内容及重点难点 第一节 酸碱质子理论(复习巩固) 第二节 溶液中酸碱组分的分布 掌握一元、二元、三元弱酸分布系数公式及应用 第三节 酸碱溶液的pH计算(核心内容) 掌握一元弱酸碱溶液、两性物质溶液、缓冲溶液pH计算 第四节 酸碱指示剂（熟悉变色原理和变色范围） 第五节 酸碱滴定法的基本原理（重点） 掌握酸碱滴定曲线、突跃范围、计量点pH计算、滴定结果 计算 第六节 酸碱滴定误差——掌握酸碱滴定误差计算 第七节 非水溶液中的酸碱滴定法 分析化学 Chap.4 酸碱滴定法

第一节酸碱质子理论（复习，重要！） 酸碱质子理论的基本概念 二.酸碱反应的实质 三. 酸碱的强弱关系 分析化学Chap.4酸碱滴定法 5

5 第一节 酸碱质子理论（复习，重要！） 一． 酸碱质子理论的基本概念 二．酸碱反应的实质 三． 酸碱的强弱关系 分析化学 Chap.4 酸碱滴定法

一、】 酸碱质子理论基本概念 ◆ 1923年由Bronsted和Lowry2分别独立提出 ◆ 酸碱概念： 酸：凡能给出质子即H)的分子或离子 碱：凡能接受质子)的分子或离子 注：因自然界氢原子99.985%为H,核内只有1个质子，故质子与 H同义，但为概念逻辑严密应该使用质子而非+来定义。 ◆优点： a.扩大了酸碱范围； b.理论体系简明严谨； c.易进行定量计算。 ◆局限性：无法解释某些无质子转移的酸碱反应 分析化学Chap.4酸碱滴定法 6

分析化学 Chap.4 酸碱滴定法 6 一、酸碱质子理论基本概念 ◆1923年由Bronsted和Lowry分别独立提出 ◆酸碱概念： 酸：凡能给出质子(即H+ )的分子或离子 碱：凡能接受质子(即H+ )的分子或离子 注：因自然界氢原子99.985%为1H，核内只有1个质子，故质子与 H+同义，但为概念逻辑严密应该使用质子而非H+来定义。 ◆优点： a. 扩大了酸碱范围； b. 理论体系简明严谨； c. 易进行定量计算。 ◆ 局限性：无法解释某些无质子转移的酸碱反应

酸碱质子理论的酸碱概念解析 要点： 1. 酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。 2.酸HA给出质子后即具备接受质子可能，变为 碱A；碱A接受质子后即具备给出质子可能， 变为质子酸HA。（对立统一关系) 3. 必须是分子或离子。 分析化学Chap.4酸碱滴定法

7 酸碱质子理论的酸碱概念解析 ◆要点： 1. 酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。 2. 酸 HA 给出质子后即具备接受质子可能，变为 碱A-；碱 A- 接受质子后即具备给出质子可能， 变为质子酸HA。（对立统一关系） 3. 必须是分子或离子。 分析化学 Chap.4 酸碱滴定法

酸碱质子理论的酸碱概念解析 思考1：哪些常见分子或离子属于质子酸或质子碱？ 解答：质子酸或碱必须是分子或离子，必须能接受或给出质子。一般 来说，中学里学过的酸基本属于能给质子的共价型化合物，属于质子 酸，如HC、H2SO4NO,等。而中学里面学过的碱除了少数有机碱 、氨分子等之外，通常所说氢氧化物并不属于质子碱。(WY?) 思考2：单质、离子型化合物能作为质子酸或质子碱吗？ 解答：单质涉及的变化通常是氧化还原变化，有化合价的变化，电子 的得失转移或偏移，而质子酸碱在得失质子过程中不伴随化合价变化 和电子的得失转移或偏移，故单质一般不属于质子酸碱范畴。 而离子型化合物是由正负离子至少2种离子构成，不符合酸碱概念 对待离子型化合物，必须每种离子单独分析。 分析化学Chap.4酸碱滴定法 8

8 酸碱质子理论的酸碱概念解析 思考1：哪些常见分子或离子属于质子酸或质子碱？ 解答：质子酸或碱必须是分子或离子，必须能接受或给出质子。一般 来说，中学里学过的酸基本属于能给质子的共价型化合物，属于质子 酸，如HCl、H2SO4、HNO3等。而中学里面学过的碱除了少数有机碱 、氨分子等之外，通常所说氢氧化物并不属于质子碱。（WHY?） 思考2：单质、离子型化合物能作为质子酸或质子碱吗？ 解答：单质涉及的变化通常是氧化还原变化，有化合价的变化，电子 的得失转移或偏移，而质子酸碱在得失质子过程中不伴随化合价变化 和电子的得失转移或偏移，故单质一般不属于质子酸碱范畴。 而离子型化合物是由正负离子至少2种离子构成，不符合酸碱概念 ，对待离子型化合物，必须每种离子单独分析。 分析化学 Chap.4 酸碱滴定法

共轭酸碱对的概念 酸HA给出质子后即具备接受质子可能，变为碱A; 碱A接受质子后即具备给出质子可能，变为质子酸 HA。我们称其为酸碱共轭关系。酸碱一定是成对出 现的，质子酸一定有其共轭碱；质子碱一定有其共 轭酸。 ◆ 酸碱的对立统一关系： HAA+H L共轭 i HA: A的共轭酸 A HA的共轭碱 conjugate acid conjugate base 分析化学Chap.4酸碱滴定法 9

分析化学 Chap.4 酸碱滴定法 9 共轭酸碱对的概念 ◆ 酸 HA 给出质子后即具备接受质子可能，变为碱A-； 碱 A- 接受质子后即具备给出质子可能，变为质子酸 HA。我们称其为酸碱共轭关系。酸碱一定是成对出 现的，质子酸一定有其共轭碱；质子碱一定有其共 轭酸。 ◆ 酸碱的对立统一关系： HA A- + H+ 共轭 HA： A-的共轭酸 A-： HA的共轭碱 conjugate acid conjugate base

根据质子理论，分子或离子可被分为： ◆ 质子酸：只能给出质子，无法接受质子 如：HCI,H2S04,HNO3,NH4 ◆ 质子碱：只能接受质子，无法给出质子 如：0Ⅲ，S2,S042 两性物质：既能给出质子，又能接受质子 e 如：HO,HAc,NH3,HS,HSO4 ◆ 非酸非碱：不能给质子，也不能接受质子 如：Na·,K*,A3*等绝大多数金属阳离子 分析化学Chap.4酸碱滴定法 10

分析化学 Chap.4 酸碱滴定法 10 根据质子理论，分子或离子可被分为： ◆质子酸：只能给出质子，无法接受质子 如：HCl，H2SO4，HNO3，NH4 + ◆质子碱：只能接受质子，无法给出质子 如：OH-，S 2-，SO4 2- ◆两性物质：既能给出质子，又能接受质子 如：H2O，HAc，NH3，HS-，HSO4 - ◆非酸非碱：不能给质子，也不能接受质子 如：Na+ ，K+ ，Al3+等绝大多数金属阳离子