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1、酸碱滴定法,酸碱的定义和共轭酸碱对,酸碱质子理论：凡是能给出质子的物质是酸，接受质子的物质是碱。,酸碱可以是阳离子、阴离子、也可以是中性分子，酸总是比其共轭碱多一个质子。,酸 共轭碱共轭酸 碱共轭酸碱对,正确判断溶液酸度与酸碱存在型体的关系；计算酸（碱）溶液的酸度；计算酸碱各种存在型体的浓度。,3.1 酸碱平衡定量处理方法,酸碱平衡体系中，通常同时存在多种酸碱组分,这些组分的浓度，随溶液中H+浓度的变化而变化。,3.1.1 酸度对水溶液中酸碱型体分布的影响,如一元弱酸水溶液中，由于发生离解反应：,在这个反应中部分HB转化为B-，HB和B-是共轭酸碱对，一定条件下离解反应达平衡状态，pH变化HB
2、和B-也会相应地发生变化 。,“摩尔分数” 概念,酸碱某型体的“摩尔分数”为该型体的平衡浓度与酸（碱）分析浓度(初浓度、总浓度)之比，用x表示。,以前用 “分布系数” ，以 表示。,溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数，称为分布系数。,一元弱酸水溶液,部分HB转化为B-，一定条件下达平衡状态,根据离解平衡原理,所以,某酸碱组分的摩尔分数，决定于该酸碱物质的性质和溶液中H+浓度，而与总浓度无关。,摩尔分数的大小，能定量地说明溶液中各种酸组分的分布情况，知道了摩尔分数，便可求得溶液中酸碱组分的平衡浓度。,但必须知道原始浓度。,例3.1,HAc的分布系数随pH的增大而减小。,Ac-的分布系数随
3、pH的增大而增大。,(1) 0 + 1= 1,(2) 0 = 1= 0.5， pH = pKa,(3) pH pKa=4.75时； Ac- （0）为主,多元酸溶液 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-,当,时,当,时,当,时,a.pHpKa1时，H2C2O4为主,b. pKa1 pH pKa2时， C2O4 2 -为主,三元酸:以H3PO4为例,四种存在形式：,分布系数： x(H3PO4) x(H2PO3-)x(HPO42-)x(PO43-),（1） （pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=
4、12.36）,三个pKa相差较大，共存 现象不明显；,（3）pH=9.8时 x(HPO42-)=0.994, x(PO43-)=x(H2PO43-) = 0.003,（2）pH=4.7时 x(H2PO43-) =0.994, x(H3PO4)=x(HPO42-) = 0.003,3.1.2 质子条件及弱酸（碱）水溶液酸度计算,质子平衡方程（质子条件）PBE,酸碱反应的实质是质子转移，有些物质失去质子，有些物质得到质子。得质子的产物得到质子的摩尔数与失去质子后产物失去质子的摩尔数相等，这种数量关系称为质子平衡或质子条件。,根据质子得失关系相等的原则，可直接列出质子条件。,这里通常选择一些酸碱组分
5、做参考，以它们为基准来考虑质子的得失。称为质子参考水准（零水准）。,参考水准通常就是原始的酸碱组分，也就是溶液中大量存在并参与质子转移有关的酸碱组分。,例：对于浓度为c0的弱酸HAc溶液。,H2O分子之间还有质子自递反应,1、找出参考质子转移的基准物质HAc和H2O,2、写出质子转移反应,由此可见：,失质子的基准物质是HAc ,HAc失去质子后为Ac-. H2O既得又失,一个H2O失去一个质子后为OH-。,得质子的基准物质是H2O，得质子后为H3O+，一个H2O得一个质子。,根据得失质子数相等这一原则,列质子平衡方程:,C0浓度Na2HPO4的质子平衡方程,1、找出参考质子转移的基准物质HPO
6、42-和H2O,2、写出质子转移反应HPO42-既可得又可失,同水一样,对于浓度为c0的一元弱酸HB溶液,这是计算一元弱酸酸度的精确公式,或 (c0Ka 25Kw ; c0(HB)/Ka500 ）,(1) c0Ka 10-12.61; c0(HB)/Ka102.81,10-12.61=2.45510-13 102.81=645.67,所以：,由水失去质子而得,或（c0Ka25Kw ; c0(HB)/Ka500 ）,（2）c0Ka 10-12.61; c0(HB)/Ka102.81,或 （ c0Ka25Kw; c0/Ka 500 ）,（3） c0Ka 10-12.61; c0/Ka 102.81
7、,Ka和初始浓度c0值很小，即酸极弱、浓度极稀，酸的解离不能忽略，水的离解不能忽略，该用精确公式.,（4） c0Ka 10-12.61; c0/Ka 102.81,或（ c0Ka 25Kw; c0/Ka 500),(1) c0Ka 10-12.61; c0(HB)/Ka102.81,酸度判别近似计算公式,（2）c0Ka 10-12.61; c0(HB)/Ka102.81,（3） c0Ka 10-12.61; c0/Ka 102.81,（4） c0Ka 10-12.61; c0/Ka 102.81 用精确式,另外的酸度判别计算公式,（1） c0Ka 25Kw ; c0(HB)/Ka500,（2）
8、c0Ka25Kw ; c0(HB)/Ka500,（3) c0Ka25Kw; c0/Ka 500 ）,（4） c0Ka 25Kw; c0/Ka 10，则只能看到的HIn颜色（酸式色）。,c(HIn)/c(In-)1/10 ，则只能看到碱式型In-的颜色。,但实际上，大多数指示剂的变色范围内为1.61.8pH单位。,例如：甲基橙的pK(HIn)=3.4,那么理论变色范围为pH=2.44.4，而实际变色范围是pH=3.14.4，这是由于人眼对黄色更为敏感。表,范围内，人们才能觉察到由pH改变所引起的指示剂颜色的变化。,只有在,注意：即使在指示剂的变色范围内，若溶液的PH变化很小，肉眼依然观察不到溶液
9、颜色的变化。实验表明：在变色范围内溶液的PH起码改变0.3，即氢离子浓度增大1倍以上或减小至原浓度的1/2以上，肉眼才可以观察出溶液颜色的变化。,混合指示剂为什么具有变色敏锐的特点？,3.2.3混合酸碱指示剂,配制方法二：将一种不随pH变化而改变的惰性染料与一种酸碱指示剂混合。惰性染料只用来做背景色。举例：甲基橙与靛蓝。,配制方法一：两种指示剂按一定浓度比例混合。,在实际工作中，要注意指示剂温度和用量。,（1）温度对指示剂影响：温度会影响指示剂Ka值。,（2）指示剂用量的影响主要有两方面： 一方面 是由于指示剂本身就是弱酸或弱碱，用量过多会消耗标准溶液，产生滴定误差。另一方面 指示剂浓度过大，对双色指示剂来说，会因颜色过深使终点颜色不易判断； 对单色指示剂来说，如果过量会改变它们的变色范围。,例如：单色指示剂酚酞，它的酸式无色，碱式红色。设人眼观察红色形式酚酞的最低浓度为a，它应该是固定不动的。今假设指示剂的总浓度为c：,如果c增大了，因为K和a都是定值，所以 c（H+）就会相应地增大，就是说，指示剂会在较低的pH值时变色。,
