文档介绍：Acid-Base Acid-Base Equilibria Equilibria and Acid-Base and Acid-Base Titrations Titrations 2017-3-22 2017-3-22 2 2 一一本章内容本章内容??溶液中的酸碱平衡溶液中的酸碱平衡,包括活度与活度,包括活度与活度系数、酸碱反应类型与平衡常数、酸系数、酸碱反应类型与平衡常数、酸度对弱酸(弱碱)形态分布的影响, 度对弱酸(弱碱)形态分布的影响, 酸碱溶液酸碱溶液 pH pH的计算及缓冲溶液的选择的计算及缓冲溶液的选择与配制; 与配制; ??酸碱滴定酸碱滴定,包括滴定曲线的绘制、指,包括滴定曲线的绘制、指示剂的选择、终点误差的计算、滴定示剂的选择、终点误差的计算、滴定分析的实际应用等。分析的实际应用等。§ 概述(A brief review) 2017-3-22 2017-3-22 3 3 二二酸碱平衡的研究手段酸碱平衡的研究手段??酸碱平衡的研究方法,主要有酸碱平衡的研究方法,主要有代数法代数法、、图解法图解法和和计算机方法计算机方法。一般说代数法。一般说代数法是基础,其他两种方法是它的表述形是基础,其他两种方法是它的表述形式或计算工具。式或计算工具。 2017-3-22 2017-3-22 4 4 三三浓度、活度和活度系数浓度、活度和活度系数对于溶液中达到平衡的任意反应, aA dD ? ?????????? c d c a b C D K A B ?其反应的平衡常数表达式为: 浓度常数 2017-3-22 2017-3-22 5 5 离子在化学反应中起作用的有效浓度称为离子的活度( activity ),用 a表示。 2017-3-22 2017-3-22 6 6 在一定温度下,反应达到平衡时,产物与反应物的活度之间保持确定的常数关系, 称为活度常数,用 K ?表示。 K ? K ????????? c d C D a b A B a a a a ? aA dD ? ?? 2017-3-22 2017-3-22 7 7 ??如果如果 c c代表离子代表离子 i i的浓度的浓度(concentration) (concentration) , ,a a 代表代表活度活度(activity) (activity) , ,则它们之间的关系为: 则它们之间的关系为: ?? c a i??比例系数γ称为离子的活度系数(activity coefficient) ,用来表示实际溶液和理想溶液之间的偏差大小,对于强电解质溶液, 当溶液极稀时,离子之间的距离是如此之大,以致离子之间的相互作用可以忽略不计,这时活度系数就可示为1,则 a=c. 随着溶液浓度的增大, γ<1,则 a< c. 2017-3-22 2017-3-22 8 8 中性分子的活度系数中性分子的活度系数??对于中性分子的活度系数,当溶液的离子对于中性分子的活度系数,当溶液的离子强度改变时,也会有所变化,不过这种变强度改变时,也会有所变化,不过这种变化很小,可以认为化很小,可以认为中性分子的活度系数近中性分子的活度系数近似等于似等于 1 1。。 2017-3-22 2017-3-22 9 9 德拜-休克尔公式德拜-休克尔公式??目前对于高浓度电解质溶液中离子的目前对于高浓度电解质溶液中离子的活度系数还没有令人满意的定量计算活度系数还没有令人满意的定量计算公式,但对于AB型电解质公式,但对于AB型电解质稀溶液稀溶液(< (< 0 0. .1 1mol/L) mol/L) , ,德拜-休克尔公式能德拜-休克尔公式能给出较好的结果: 给出较好的结果: IaB IZ o ii????1 512 .0 lg 2? 2017-3-22 2017-3-22 10 10 ?式中γ i为离子I的活度系数; Z i为其电荷; B 为常数,25 °C时为 ; ?为离子体积系数,约等于水化离子的有效半径,以 pm(10 - 12m)计; I为溶液中离子强度,它是溶液中离子浓度和电荷数的总量度。 IaB IZ o ii????1 512 .0 lg 2?