文档介绍：2017/12/21
第六章酸碱滴定法 Chapter 6 Acid-base Titration
酸碱质子理论
水溶液中弱酸(碱)各型体的分布
酸碱溶液中氢离子浓度的计算
酸碱缓冲溶液
酸碱指示剂
强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定
多元酸碱的滴定
酸碱滴定法的应用
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酸碱反应的特点是反应速度快,副反应极少,反应进行的程度可用平衡常数估计,确定反应计量终点的方法简便,有多种酸碱指示剂可供选择。
酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的,利用酸碱平衡原理,通过滴定操作来定量地测定物质含量的方法。它是滴定分析中重要的方法之一。
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第六章 酸碱滴定法
酸碱质子理论
一、基本概念
二、酸碱反应的平衡常数
三、酸碱的强度、共轭酸碱对Ka 与Kb 的关系
2017/12/21
一、基本概念
酸碱质子理论:酸是能给出质子的物质,碱是能接受质子的物质。
酸给出质子后就成为能够接受质子的碱,而碱接受了质子后就成为能够提供质子的酸,即:
HA H+ + A-
酸质子+ 碱
即:凡是能够给出质子的物质都是酸,凡是能够接受质子的物质都是碱。
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酸碱
HAc ⇌ H+ + Ac-
NH4+ ⇌ H+ + NH3
Fe(H2O)63+ ⇌ H+ + Fe(H2O)5(OH)2+
H2PO4- ⇌ H+ + HPO42-
HPO42- ⇌ H+ + PO43-
既能提供质子,又能接受质子的物质称为两性物质。
酸和碱之间仅仅只是相差一个质子,酸给出了质子之后就成为了碱,碱接受了质子之后也成为了酸,我们把酸碱之间的这种关系叫共轭关系。
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把相差一个质子的酸和碱叫共轭酸碱对,如上述的HAc-Ac-、NH4+-NH3等。这种给出质子或接受质子的反应叫酸碱半反应,也就是说这样的反应不能单独存在,因为酸给出的质子必须要有碱来接受,而碱接受的质子也必须要有酸来提供,只有这样,才能构成一个完整的酸碱反应。
酸碱反应的实质就是质子在酸碱之间的转移作用。
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为了实现酸碱反应,如要使HAc转化为Ac-,它所提供出来的质子必须要有一种碱来接受,因为质子是不能单独存在的,反过来,碱要接受质子成为酸,也必须要有一种酸来提供,所以酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对共同作用的结果,或者说是两个酸碱半反应合起来,才成为一个完整的酸碱反应,如醋酸在水中的离解:
HAc = H+ + Ac-
+ H2O + H+ = H3O+
HAc + H2O = H3O++Ac-
酸1 碱2 酸2 碱1
在这里,作为溶剂的水分子同时起到了碱的作用。
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H3O+简写为H+,整个反应式也写成简化式:
HAc = H+ + Ac-
但它代表的仍是一个完整的酸碱反应。
碱在水中的离解反应也是同样,如氨的离解:
NH3 + H2O = NH4+ + OH-
NH3接受了由H2O提供的质子而为NH4+,而H2O失去了质子成为OH-。在这里,作为溶剂的水分子同时起到了酸的作用。
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HAc与NH3之间的酸碱反应,则是通过H3O+的媒介作用而实现的:
HAc + H2O = H3O+ + Ac-
NH3 + H3O+ = NH4+ + H2O
HAc + NH3 = NH4+ + Ac-
H2O能接受质子,也能提供质子(如氨在水中的解离),所以H2O是一种两性物质。
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H2O的质子自递反应:(实质也是酸碱反应)
H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH-
其它许多溶剂如醇类等也如H2O一样,既能提供质子,又能接受质子。因此质子同样可以在这些溶剂分子之间发生传递作用。一个溶剂分子作为酸提供质子,另一个溶剂分子作为碱接受质子,如:
HAc + HAc ⇌ H2Ac+ + Ac-
NH3 + NH3 ⇌ NH4+ + NH2- 等
这种在溶剂自身之间发生的质子转移作用就叫溶剂的质子自递作用。通式:
SH + SH ⇌ SH2+ + S-