《无机与分析化学》课程教学资源（PPT课件）第八章 酸碱平衡和酸碱滴定 Acid-base equilibrium and acid-base titration

第8章 酸碱平衡和 酸碱滴定 Chapter 8 Acid-base equilibrium and acid-base titration

酸碱平衡和 酸碱滴定 第8 章

本章教学要求 1.熟悉弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡。 2.了解水溶液中酸碱各种组分的分布系数概念。 3.掌握各类酸、碱及缓冲溶液H的计算方法。 4.了解各类离子与水的作用机理。 5.了解酸碱指示剂的作用原理、变色点和变色范围 等概念。 6.掌握强酸（碱）滴定强碱（酸）或弱碱（酸）的 滴定曲线、滴定突跃大小及其影响因素、指示剂 的选择原则。 7.了解滴定方式及应用实例。 上页下页 目录返回

本章教学要求 1. 熟悉弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡。 2. 了解水溶液中酸碱各种组分的分布系数概念。 3. 掌握各类酸、碱及缓冲溶液pH的计算方法。 4. 了解各类离子与水的作用机理。 5. 了解酸碱指示剂的作用原理、变色点和变色范围 等概念。 6. 掌握强酸（碱）滴定强碱（酸）或弱碱（酸）的 滴定曲线、滴定突跃大小及其影响因素、指示剂 的选择原则。 7. 了解滴定方式及应用实例

8.1 弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡 本章内容 The transfer equilibrium of the proton in weak acid and base aqueous solution 8.2 计算溶液的HO浓度的精确式、近似 式和最简式 Exact formula,approximation formula and simplest formula of calculating c(HO)in solution 8.3 水解ydrolysis 8.4 缓冲溶液Buffer solution 8.5 酸碱滴定原理Principle of acid-base titration 8.6 滴定方式和应用实例 Titration methods and application examples 上 下页 目录 返回

8.3 水解 Hydrolysis 8.1 弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡 The transfer equilibrium of the proton in weak acid and base aqueous solution 8.2 计算溶液的H3O+浓度的精确式、近似 式和最简式 Exact formula,approximation formula and simplest formula of calculating c(H3O+) in solution 8.4 缓冲溶液 Buf er solution 8.5 酸碱滴定原理 Principle of acid-base titration 8.6 滴定方式和应用实例 Titration methods and application examples

8.1 弱酸、 弱减水溶液的质子转移 平衡 The transfer equilibrium of the proton in weak acid and base aqueous solutions 8.1.1 一元弱酸和弱碱的质子转移平衡 The transfer equilibrium of the proton of monobasic weak acid and base 8.1.2 二元弱酸和弱碱的质子转移平衡 The transfer equilibrium of the proton of bibasic weak acid and base 上页下页目录返回

8.1.1 一元弱酸和弱碱的质子转移平衡 The transfer equilibrium of the proton of monobasic weak acid and base 8.1.2 二元弱酸和弱碱的质子转移平衡 The transfer equilibrium of the proton of bibasic weak acid and base 8.1 弱酸、弱减水溶液的质子转移 平衡 The transfer equilibrium of the proton in weak acid and base aqueous solutions

8.1.1一元弱酸和弱碱的质子转移平衡 本章讨论自始至终围绕溶液中cH,O+)和c(OH)的计算 方法进行。 酸碱溶液c的计算 物料平衡 电荷平衡 质子条件 Charge 化学平衡关系 Proton Material Balance: c(中)的精确表达式 Condition: Balance: 溶液中正 近似处理 溶液中 各物种 离子所带正 酸失去质 的平衡浓 电荷的总数 近似式 子的数目 度之和等 等于负离子 进一步近似处理 等于碱得 于其分析 所带负电荷 到质子的 浓度。 的总数。 最简式 数目。 上页 目录 返回

8.1.1 一元弱酸和弱碱的质子转移平衡 本章讨论自始至终围绕溶液中c(H3O+)和c(OH-)的计算 方法进行。 酸 碱 溶 液 c(H+) 的 计 算 物料平衡 电荷平衡 质子条件 c(H+)的精确表达式 近似式 最简式 化学平衡关系 近似处理 进一步近似处理 Proton Condition: 溶液中 酸失去质 子的数目 等于碱得 到质子的 数目 。 Material Balance: 各物种 的平衡浓 度之和等 于其分析 浓度。 Charge Balance: 溶液中正 离子所带正 电荷的总数 等于负离子 所带负电荷 的总数

1.质子转移平衡 酸碱平衡（即质子转移平衡）中酸离解出的质子数 等于碱得到的质子数。 质子条件式的写法 (1)先选零水准（大量存在，参与质子转移的物质）。 (2)将零水准得质子后的形式写在等式的左边，失质 子后的形式写在等式的右边。 (3)有关浓度项前乘上得失质子数。 上页 下页 目录 返回

酸碱平衡(即质子转移平衡) 中酸离解出的质子数 等于碱得到的质子数。 1. 质子转移平衡 质子条件式的写法 (1) 先选零水准(大量存在, 参与质子转移的物质)。 (2) 将零水准得质子后的形式写在等式的左边,失质 子后的形式写在等式的右边。 (3) 有关浓度项前乘上得失质子数

对醋酸水溶液： 零水准(Zero Level:HO,HA 质子转移：HAc+H20，三HO*+Ac H20+H0之HOt+OH 酸 碱 酸 碱 得失质子数相等：cHO)=cA)+c(OHF 质子条件为c(HO)=c(Ac)+c(OH) 上页 下页 目录 返回

对醋酸水溶液： 酸 碱 酸 碱 HAc + H2O H3O+ + Ac - H2O + H2O H3O+ + OH- 质子条件为 c( H3O+) = c(Ac -) +c(OH-) 零水准(Zero Level): H2O, HA 质子转移： 得失质子数相等: c(H3O+) = c(A-) + c(OH-)

2.一元弱酸的质子转移平衡 因此 水溶液中布朗斯特酸HB)的平衡常数为： K(B)/mol-dm()/mol-dm3 c(HB)/mol-dm3 {c(H3O)/mol.dm-32 co(HB)/mol.dm)-c(H3o)/mol.dm 3) 当HB的浓度不是很低而酸度又较弱时，则计算弱酸 水溶液中氢离子浓度的公式： cH,0*)/mol·dm3=VK[cHB)/mol·dm3] 上项下页 目录返回

水溶液中布朗斯特酸(HB)的平衡常数为： 当HB的浓度不是很低而酸度又较弱时，则计算弱酸 水溶液中氢离子浓度的公式： 2. 一元弱酸的质子转移平衡 [ / ] 3 0 θ a 3 (H3O )/mol dm (HB) mol dm    c   K  c  { ( )/ } { ( )/ } { ( )/ } { ( ) } { )/ } { ( )/ } 3 3 3 3 2 3 -3 3 3 3 θ a HB mol dm H O mol dm H O mol dm HB /mol dm (B mol dm H O mol dm                    c c c c c c K 

3. 一元弱碱的质子转移平衡 同理 布朗斯特碱与水之间存在类似的平衡： B+H,OHB++OH- 计算弱碱溶液中OH离子浓度的公式： c(OH-)/mol.dm3=Kp.[co(B)/mol.dm] 在第5章已知： K9·K8=KQ pK8+pK6=pK 上页 下页 目录 返回

计算弱碱溶液中OH-离子浓度的公式： 3. 一元弱碱的质子转移平衡 [ / ] 3 0 θ b 3 (OH )/mol dm (B) mol dm    c   K  c  θ w θ b θ a θ w θ b θ a pK pK pK K K K     布朗斯特碱与水之间存在类似的平衡： B + H2O HB+ + OH-

Quet 乳酸(CH,CHOHCOOH,存在于酸 奶之中)大量用于毛纺工业（染色）和鞣革工业 (中和石灰)，其K-1.37×10-(25℃)，试计算 0.10 mol-dm3乳酸水溶液的pH。 Solution 将题给条件代入式 c(HO*)/mol.dm3=vK.[co(HB)/mol.dm3] cH30*)/mol-dm-3=V(0.10)1.37×10-4)=3.7×10-3 pH=-lg{c(H2O+)/mol.dm-3 =一1g(3.7×103) =2.43 上页下页 目录返回

Question 1 Solution 将题给条件代入式 [ / ] 3 0 θ a 3 (H3O )/mol dm (HB) mol dm    c   K  c  c(H3O+)/mol·dm-3 = = 3.7×10 -3 pH＝－lg{c(H3O+)/mol·dm-3} ＝－lg(3.7×10-3) ＝2.43 (0.10)(1.37 10 ) 4  乳酸(CH3CHOHCOOH，存在于酸 奶之中)大量用于毛纺工业(染色)和鞣革工业 (中和石灰), 其 =1.37×10 -4(25℃)，试计算 0.10 mol·dm-3乳酸水溶液的pH。 θ Ka