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1、Chapter 3,第三章 酸碱滴定法Acid-Base Titrations,授课教师 ： 王 虹 苏 单 位 ： 化学教研室,教学要求:巩固共轭酸碱对及其Ka与Kb的关系；酸碱的分布系数、分布图及其应用。 各类酸碱溶液中pH值计算的最简式。掌握质子平衡式的写法。了解各类酸碱溶液中pH值计算的精确式。 了解指示剂的变色原理和常用指示剂的变色范围。掌握各类酸碱滴定过程中四个阶段溶液pH值的计算方法。掌握指示剂的选择原则。 熟记一元弱酸（碱）滴定可能性的判据，了解混和酸（碱）、多元酸(碱)分别滴定可能性的判据。,质子平衡式的写法及根据质子平衡式计算水溶液酸碱度的方法； 各类酸(碱)滴定可能性的判
2、据； 化学计量点pH和突跃范围pH值的计算,影响突跃范围的因素及指示剂的选择原则; 酸碱滴定法的应用；,重点：,酸碱滴定是以酸碱反应为基础的滴定分析 方法，其特点是： （1）反应速度快 （2）反应过程简单，无副反应 （3）反应进程易从酸碱平衡关系预测 （4）终点易于判断,因而此法是滴定分析最重要，应用最广泛的分析方法之一。,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,酸 共轭碱 + 质子,酸碱平衡,HF F - + H+H2PO4- HPO42- + H+H6Y2+ H5Y+ + H+NH
3、4+ NH3 + H+,通式: HA A + H+ 酸碱半反应,3.1酸碱平衡定量处理方法,3.1.1酸度对水溶液中弱酸碱型体分布的影响,酸度和酸的浓度,酸度：溶液中H的平衡浓度或活度，通常用pH表示pH= -lg H+,酸的浓度：酸的分析浓度，包含未解离的和已解离的 酸的浓度,一元酸HB(aq):,摩尔分数一元弱酸,同理,或由,可求出一元酸中，共轭酸碱两种型体 的摩尔分数（也称为分布系数），如还知 弱酸的分析浓度，即可方便地计算一定PH 值下的各型体的平衡浓度,xHB xB-1,摩尔分数的一些特征,x 仅是pH和pKa 的函数，与酸的分析浓度c无关,对于给定弱酸， x 仅与pH有关,例3.1
4、,将数据代入便可求出C(HAc)和C(AC-) 考虑这样的问题:除了求平衡浓度我们还能利用分布系数做什么?,HAc的分布系数随pH的增大而减小。,Ac-的分布系数随pH的增大而增大。,对于给定弱酸， x 对pH作图酸碱型体分布图,不同pH下的x HB 与xB-,HAc的分布系数图（pKa=4.76）,分布系数图,X,优势区域图,HF的分布系数图（pKa=3.17）,pKa 9.31,优势区域图,HCN的分布分数图（pKa=9.31）,HA的分布分数图（pKa）,分布分数图的特征,两条分布分数曲线相交于（pka，0.5）,pHpKa时，溶液中以A-为主,x,阿司匹林,pH=1.0,pH=8.4,
5、假设 H+, A-等离子不能穿透隔膜, HA分子可自由通过隔膜. 达平衡时, 隔膜两边的HA浓度相等， 即HA血=HA胃阿司匹林是一种弱酸(即乙酰水杨酸), pKa= 3.5. 计算阿司匹林在胃中的吸收比率。,HA=x血HA c血=x胃HAc胃,多元酸(aq) 以草酸H2C2O4为例，在溶液中以下面三种形式存在。设草酸的总浓度为c0(H2C2O4)H2C2O4 HC2O4- C2O42-分布系数分别为 x2 x1 x0,多元酸(aq),二元弱酸H2A,H2AH+HA- H+A2-,c H2CO3=H2CO3+HCO3-+CO32-,二元弱酸H2A,H2AH+HA- H+A2-,c H2CO3=
6、H2CO3+HCO3-+CO32-,n元弱酸HnA,HnAH+Hn-1A- H+HA(n+1)- H+An-,H+n,=,x0,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,H+n-1 Ka1,=,x1,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,=,xn,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,Ka1 Ka2Kan,分布分数定义物料平衡酸碱解离平衡,H2CO3的分布分数图,pH,优势区域图,酒石酸(H2A)的x -pH图,磷酸(H3A)的分布系数图,分布分数的总结,对于给定弱酸， x 仅与pH有关,H+n,=,x0,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka
7、2Kan,H+n-1 Ka1,=,x1,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,=,xn,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,Ka1 Ka2Kan,分布系数与分布曲线的定义：平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数，称为分布系数。用或者X表示。当溶液的pH值发生变化时,平衡随之移动,以致酸碱存在形式的分布情况也发生变化。分布系数与溶液pH值间的关系曲线称为分布曲线。,二者的作用： （1）深入了解酸碱滴定过程； （2）判断多元酸碱分步滴定的可能性； （3）对于了解配位滴定与沉淀滴定条件等也 具有重要作用 （滴定过程是溶液pH与溶液中各物种的量、比例不断变化的过程。）,3.1.2 质子条件及弱酸（碱）水溶液酸度计算,一、 质子平衡 (Proton balance equation-缩写为PBE),质子条件，又称质子平衡方程。按照酸碱质子理论，酸碱反应的结果，有些物质失去质子，有些物质得到质子。在酸碱反应中，碱所得到的质子的量与酸失去质子的量相等。根据溶液中得失质子相等的原则，可直接列出质子条件。由质子条件，可得到溶液中H+浓度与有关组分浓度的关系式，它是处理酸碱平衡有关计算问题的基本关系式，是本章的核心内容。,
