文档介绍:酸碱平衡和酸碱滴定法
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§ 酸碱平衡的理论基础
§ 溶液中酸碱组分的分布
§ 酸碱溶液PH的计算
§ 缓冲溶液
§ 酸NO3—NO3-
(3)H2SO4—SO42- (4)H2C2O4—CO32-
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注意:酸碱半反应不可能单独发生,酸在给出质子的同时必须有另外的与它是非共轭关系的碱接受质子酸碱反应才能够发生。酸碱反应的实质是质子的转移。
酸的半反应:HCl(酸1) Cl-(碱1)+H+
+ 碱的半反应:NH3(碱2)+ H+ NH4+(酸2)
酸碱反应:HCl(酸1)+ NH3(碱2) Cl-(碱1)+ NH4+(酸2)
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H2O+H2O ⇌ H3O++OH- 简写为: H2O ⇌ H++OH-
=[c (H+ )/cq]·[c (OH-)/cq]
(1)水的质子自递反应
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简写
(2)弱酸、弱碱在水溶液中的解离反应
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电离常数的大小,表示了弱酸弱碱的电离程度的大小, Kaө、Kbө越大,表示弱酸弱碱的电离程度越大,溶液的酸、碱性越强。
电离常数是一种平衡常数,它只与温度有关,与浓度无关。
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共轭酸碱对Kaө 和Kbө的关系:
在一共轭酸碱对中, 酸的酸性越强,其共轭
碱的碱性就越弱;反之,酸越弱,其共轭碱
就越强。
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对于多元酸碱,如三元酸:
由共轭酸碱对平衡常数间的关系,可由碱的平衡常数计算出其共轭酸的平衡常数,反之亦然。
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例8-2 :求磷酸氢二钠(Na2HPO4)的解离常数
解 :分析 为HPO4-作为碱时的解离常数即 , 由附录表七可查得
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例如:醋酸在溶液中存在着这样的解离平衡
对于HAc分子来说,它解离后将以HAc和Ac-两种型体存在。设c为醋酸及其共轭碱的总浓度,c(HAc)和c(Ac-)分别代表HAc和Ac-的平衡浓度,(HAc)为HAc的分布系数,(Ac-)为Ac-分布系数。
分布系数:酸(碱)溶液中,某组分的平衡浓度占酸
(碱)总浓度(分析浓度)的分数。
§ 溶液中酸碱组分的分布
一元酸
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分布系数由该酸碱物质的性质( )和溶液中H+的浓度决定,而与其总浓度无关.
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(Ac-) 随pH的增高而增大,
(HAc) 随pH的增高而减小。
结论:
当pH = pKa时
(Ac-) = (HAc) =
HAc与Ac-各占一半
pH<pKa,主要存在形式是HAc
pH>pKa,主要存在形式是Ac-
Ac-
HAc
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例:计算pH=,HAc和Ac-的分布系数。
或
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一元弱碱如NH3的分布分数:
还可以将NH3转化成它的共轭酸NH4+来处理。
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1. 二元酸溶液
例如草酸,它在溶液中以H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形式存在。设草酸的总浓度为c(mol·L-1),则
多元酸
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草酸的分布曲线
结论:(1)pH<pKa1,主要存在形式是H2C2O4;
(2)PH=pKa1, (H2C2O4)= (HC2O4 -) ;
(3)pKa1<pH<pKa2时,主要存在形式是HC2O4_;
(4) PH=pKa2, (HC2O4_)= (C2O4 2_) ;
(5) PH>pKa2,主要以C2O4 2_存在。
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对任意的二元酸:
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2. 三元酸溶液
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PO43–
δ
H2PO4–
HPO42–
PO43–
HPO42–
H2PO4–
H3PO4