文档介绍：第四章酸碱滴定法
概述
水溶液中的酸碱平衡
酸碱指示剂
酸碱滴定法的基本原理
滴定终点误差
应用与示例
§1 概述
酸碱滴定法(acid-base titration) : 以质子传递反应为基础的滴定分析法,是滴定分析中最重要的方法之一。
应用的对象:一般酸、碱以及能与酸、碱直接或间接发生质子转移反应的物质
§2 水溶液中的酸碱平衡
一、酸碱质子理论
1. 酸碱定义和共轭酸碱对
凡能给出质子的物质是酸,如HCl、HAc、NH4+、HPO42-等;凡能接受质子的物质是碱,如Cl-、Ac-、NH3、PO43-等。
酸失去质子后变成相应的共轭碱;而碱接受质子后变成相应的共轭酸。如下式表示:
酸碱质子
HA-A-称为共轭酸碱对
(二)酸碱反应的实质
酸碱反应的实质是质子的转移,而质子的转移是通过溶剂合质子来实现的。
溶剂合质子是H+在溶剂中的存在形式,若以SH表示溶剂分子,HA代表酸,酸和溶剂作用生成溶剂合质子的过程可表示为:
HA + SH SH2+ +A-
例如,盐酸与氨在水溶液中的反应
HCl + H2O H3O+ +Cl-
NH3 + H3O+ NH4+ + H2O
总式 HCl + NH3 NH4+ + Cl-
酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对之间的质子的传递反应,其通式为:
其中酸1与碱1为共轭酸碱对;酸2与碱2为共轭酸碱对。
以下各类型的质子转移,均可看作是酸碱反应
酸的离解:如 HAc+H2O H3O++Ac-
酸1 碱2 酸2 碱1
碱的离解:如NH3+H2O OH-+NH4+
碱1 酸2 碱2 酸1
酸碱中和:如 HCl+NH3 NH4++Cl-
酸1 碱2 酸2 碱1
盐的水解:如 NaAc+H2O NaOH+HAc
碱1 酸2 碱2 酸1
(三)溶剂的质子自递反应
溶剂的质子自递反应:在溶剂分子间发生的质子转移反应。反应式为:
H2O+H2O OH—+H3O+
酸1 碱2 酸2 碱1
KW=[H3O+][OH-]=×10-14 25℃
即 pKW=pH +pOH=14
(四)酸碱的强度
在水溶液中酸、碱的强度用其平衡常数Ka 、Kb来衡量。 Ka ( Kb )值越大,酸(碱)越强。
HAc+H2O H3O++Ac- Ka=×10-5
NH4+ +H2O H3O+ +NH3 Ka=×10-10
HCl + H2O H3O+ +Cl- Ka=×106
三中酸的强度顺序是:HCl >HAc> NH4+
共轭酸碱对的Ka和Kb的关系
以一元弱酸在水中的离解为 HA+H2O H3O++A—
HA的共轭碱A-在水溶液中的离解为
即Ka·Kb=Kw 或 pKa+ pKb= pKw