武汉大学：《分析化学》课程PPT教学课件（定量分析化学）第5章 酸碱平衡及酸碱滴定法

劣溪*享化学与分子科学学院 V AND HOLECULRR SCIENCE 第5章酸碱平衡及酸碱滴定法 5.1滴定分析中化学平衡 5.2平衡浓度及分布分数 5.3酸碱溶液的H+浓度计算 5.4对数图解法 5.5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 白或溪*等 Wuhan University

第5章 酸碱平衡及酸碱滴定法 5.1 滴定分析中化学平衡 5.2 平衡浓度及分布分数 5.3 酸碱溶液的H+浓度计算 5.4 对数图解法 5.5 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

5.1滴定分析中化学平衡 式溪*享化学与分子科学学院 COLLESE OF CHEMIS TRY AND MOLECULRR SCIENCES WUHRN UNIVERSITY 四大平衡体系： 四种滴定分析法： 酸碱平衡 酸碱滴定法 配位平衡 配位滴定法 氧化还原平衡 氧化还原滴定法 沉淀平衡 沉淀滴定法 或溪来等 Wuhan University

5.1 滴定分析中化学平衡 四大平衡体系： 酸碱平衡 配位平衡 氧化还原平衡 沉淀平衡 四种滴定分析法： 酸碱滴定法 配位滴定法 氧化还原滴定法 沉淀滴定法

1 酸碱平衡 武溪大享化学与分子科学学院 COLLESE OF CHEMISTRY AND MOLECULRR SCIENCES WUHRN UNIVERSITY 酸 共轭碱 + 质子 HF F H+ H2P04 HP042- 十 H H6Y2+ HY+ H NH NH3 H 通式： HA A 十 H+ 酸碱半反应 武溪大学 Wuhan University

酸 共轭碱 + 质子 1 酸碱平衡 HF F - + H+ H2PO4 - HPO4 2- + H+ H6Y2+ H5Y+ + H+ NH4 + NH3 + H+ 通式: HA A + H+ 酸碱半反应

式溪*享化学与分子科学学院 COLLESE OF CHEMIS TRY AND MOLECULRR SCIENCES WUHRN UNIVERSITY 例：HF在水中的离解反应 半反应： HF F+Ht 半反应： H++H20 =上H30+ 总反应：HF+H2O F+H30+ 简写： HF F-+H 酸碱反应的实质是质子转移 或溪来享 Wuhan University

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+ 酸碱反应的实质是质子转移

2酸碱反应类型及平衡常数 劣溪*享化学与分子科学学院 COLLESE OF CHEMISTRY RND MOLECULRR SCIENCES WUHRN UNIVERSITY 一元弱酸（碱）的解离反应 HA +H2OA+H30+ K. aH'aA CHA A H,OHA+OH Kp AHA QOH WA 或溪大享 Wuhan University

2 酸碱反应类型及平衡常数 HA + H2O A- + H3O+ A + H2O HA + OH- − 一元弱酸(碱)的解离反应 aH + aA - Ka = aHA aHA aOH￾Kb = aA -

式溪*享化学与分子科学学院 COLLESE OF CHEMIS TRY AND MOLECULRR SCIENCES WUHAN UNIVERSITY 多元酸碱的解离反应 KLH-POi HP042 P043 Kp3 Kp2 Kpl pKb1+pK3=14.00 Kw pKb2+pKa2=14.00 Ka(n-it1) pKp3 pKa1=14.00 或溪来享 Wuhan University

多元酸碱的解离反应 pKb1 + pKa3 = 14.00 pKb2 + pKa2 = 14.00 pKb3 + pKa1= 14.00 H3PO4 H2PO4 - HPO4 2- PO4 3- Kb2 Kb1 Kb3 Ka1 Ka2 Ka3 Kbi = Kw Ka(n-i+1)

武溪大享化学与分子科学学院 COLLESE OF CHEMISTRY AND MDLECULRR SCIENCES WUHRN UNIVERSITY 溶剂分子的质子自递反应 H20+H20+ H3O++OH- (25°C) Kw=an aoH=1.0X10-14 共轭酸碱对(HA-A)的K,与K,的关系为 KaKp= an tx ana dou-Ky UHA 格A pKa+pKp=pKw=14.00 Wuhan University

H2O + H2O H3O+ + OH- (25°C) 共轭酸碱对(HA-A)的Ka与Kb的关系为 溶剂分子的质子自递反应 aH + aA - Ka Kb = = Kw aHA aHA aOH￾aA - Kw= aH +  aOH - =1.0×10-14 pKa + pKb = pKw= 14.00

式溪*享化学与分子科学学院 酸碱中和反应（滴定反应） COLLESE OF CHEMIS TRY AND MOLECULRR SCIENCES WUHAN UNIVERSITY K一滴定反应常数 1 H++OHH2O K= =1014.00 Kw 1 H++AcHAc K= K Ka O+HLAc】 H2O+Ac K,= 1 K 或溪来享 Wuhan University

H+ + OH- H2O H+ + Ac- HAc OH- + HAc H2O + Ac- 酸碱中和反应(滴定反应) Kt — 滴定反应常数 1 Kt = =10 14.00 Kw 1 Kt = = Ka Kb Kw 1 Kt = = Kb Ka Kw

3活度与浓度 武溪大享化学与分子科学学院 COLLEGE OF CHEMIS TRY AND MOLECULRR SCIENCES WUHRN UNIVERSITY 活度：在化学反应中表现出来的有效浓度， 通常用a表示 ai=yi ci 溶液无限稀时：y=1 中性分子：y=1 溶剂活度：a=1 Wuhan University

3 活度与浓度 ai = gi ci 活度：在化学反应中表现出来的有效浓度， 通常用a表示 溶液无限稀时: g =1 中性分子: g =1 溶剂活度: a =1

式溪多享化学与分子科学学院 Debye-Huickel公式： COLLESE OF CHEMIS TRY AND MOLECULRR SCIENCES WUHAN UNIVERSITY (稀溶液I<0.1mol/L) I -lg0.512z2. 1+Ba/I lgy=0.512z2/T I:离子强度，=1/2∑cZ2, :离子电荷， B:常数，(=0.00328@25℃)，与温度、介电常数有关， a:离子体积参数(pm) 武溪大学 Wuhan University

Debye-Hückel公式： （稀溶液I<0.1 mol/L） 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) -lgg i=0.512zi 2  I 1+Bå I -lgg i=0.512zi 2 I