第四章酸碱滴定课件.ppt

1、 酸碱反应的酸碱反应的特点特点：反应速度快，副反应极少，：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。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。量的方法。它是滴定分析中重要的方法之一。第四章第四章 酸碱滴定法酸碱滴定法第一节第一节 酸碱质子理论酸碱质子理论1 1、理解共轭酸碱对的概念；、理

2、解共轭酸碱对的概念；2 2、掌握共轭酸和共轭碱两者酸碱性强弱的关、掌握共轭酸和共轭碱两者酸碱性强弱的关系；系；3 3、掌握酸碱反应平衡常数的表达。、掌握酸碱反应平衡常数的表达。一、相关概念、酸、酸凡是能够给出质子的物质就是酸凡是能够给出质子的物质就是酸、碱、碱凡是能够接受质子的物质就是碱。凡是能够接受质子的物质就是碱。如：如：HA HA H H+A A-酸酸 质子质子 碱碱 、共轭酸碱对、共轭酸碱对彼此之间相差一个质子的酸和碱彼此之间相差一个质子的酸和碱就叫做共轭酸碱对。其中酸叫共轭酸，碱叫共轭碱。就叫做共轭酸碱对。其中酸叫共轭酸，碱叫共轭碱。表示符号：表示符号：-第一节第一节 酸碱质子理论酸

3、碱质子理论共共轭轭酸共酸共轭轭碱碱 HAc HAc H H+Ac+Ac-HAc HAc AcAc-NH NH4 4+H H+NH+NH3 3 NHNH4 4+NHNH3 3 H H2 2POPO4 4-H H+HPO+HPO4 42-2-H H2 2POPO4 4-HPOHPO4 42-2-HPO HPO4 42-2-H H+PO+PO4 43-3-HPOHPO4 42-2-POPO4 43-3-注意：注意：在质子理论中，酸和碱不再局限于中性分在质子理论中，酸和碱不再局限于中性分子，还可以是阴离子、阳离子。同时，有的物质子，还可以是阴离子、阳离子。同时，有的物质在某个共轭酸碱对中是碱，在另一个

4、共轭酸碱对在某个共轭酸碱对中是碱，在另一个共轭酸碱对中却是酸，如中却是酸，如HPOHPO4 42-2-。既能提供质子，又能接受质。既能提供质子，又能接受质子的物质称为两性物质。子的物质称为两性物质。举 例4、酸碱反应、酸碱反应两对共轭酸碱对之间的质子转移反两对共轭酸碱对之间的质子转移反应。应。一、相关概念如醋酸在水中的离解：如醋酸在水中的离解：HAc HAc H H+Ac Ac-H H2 2O O H H+H H3 3O O+HAc HAc H H2 2O O H H3 3O O+AcAc-酸酸 碱碱 酸酸 碱碱在这里，作为溶剂的水分子同时起到了碱的作用。在这里，作为溶剂的水分子同时起到了碱的

5、作用。H H3 3O O+简写为简写为H H+，整个反应式也写成简化式：整个反应式也写成简化式：HAc=H HAc=H+Ac Ac-但它代表的仍是一个完整的酸碱反应。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：碱在水中的离解反应也是同样，如氨的离解：NHNH3 3+H+H2 2O=NHO=NH4 4+OH+OH-NHNH3 3接受了由接受了由H H2 2O O提供的质子而为提供的质子而为NHNH4 4+，而，而H H2 2O O失去了失去了质子成为质子成为OHOH-。在这里，作为溶剂的水分子起到了酸的作用。在这里，作为溶剂的水分子起到了酸的作用。H H2 2O O

6、既能接受质子，又能提供质子，既能接受质子，又能提供质子，所以所以H H2 2O O是是两性物质两性物质。H H2 2O O分子之间能发生质子自递作用：分子之间能发生质子自递作用：H H2 2O+HO+H2 2O O H H3 3O O+OH+OH-二、酸碱反应的平衡常数（Ka、Kb、Kw）分析化学中的反应通常在分析化学中的反应通常在稀溶液稀溶液中进行，故中进行，故酸碱平衡常数可表示为：酸碱平衡常数可表示为：HA HA H H+A+A-A A-+H+H2 2O O HA+OH HA+OH-H H2 2O+HO+H2 2O O H H3 3O O+OH+OH-KaHH+A A-HAHAKbHAHA

7、OHOH-A A-KwHH+OHOH-1.01.01010-14-14在一定温度下，生成物平衡浓度系数次方的乘积与在一定温度下，生成物平衡浓度系数次方的乘积与反应物平衡浓度系数次方的乘积之比为平衡常数反应物平衡浓度系数次方的乘积之比为平衡常数第一节第一节 酸碱质子理论酸碱质子理论 三、酸碱的强度、共轭酸碱对Ka与Kb的关系酸碱的强度除了与酸、碱本身的性质有关外，酸碱的强度除了与酸、碱本身的性质有关外，还与溶剂的性质有关。如还与溶剂的性质有关。如HAcHAc在水中为弱酸，但在液在水中为弱酸，但在液氨中酸性大大增强。这里，我们只讨论在水溶液中氨中酸性大大增强。这里，我们只讨论在水溶液中酸碱的强度。

8、在水溶液中，酸碱的强度用它们在水酸碱的强度。在水溶液中，酸碱的强度用它们在水溶液中的解离常数溶液中的解离常数K Ka a、K Kb b衡量。衡量。1 1、酸碱强度、酸碱强度 解离常数解离常数K Ka a越大，其酸性越强；解离常数越大，其酸性越强；解离常数K Kb b越大，其碱性越强。越大，其碱性越强。第一节第一节 酸碱质子理论酸碱质子理论 HCl+H2O H3O+Cl-Ka 1 HAc+H2O H3O+Ac-Ka1.810-5 H2S+H2O H3O+HS-Ka,15.710-8HClHAcH2S 所以上面三种酸的强度是所以上面三种酸的强度是？举举 例例 以HAc-Ac-为例：HAc H+Ac

9、-Ac-H2O HAc+OH-KaHH+AcAc-HAcHAcKbHAcHAcOHOH-AcAc-2、共轭酸碱对共轭酸碱对(HA-A(HA-A-)K)Ka a与与K Kb b的关系的关系 三、酸碱的强度、共轭酸碱对Ka与Kb的关系KaKb HH+AcAc-HAcHAcHAcHAcOHOH-AcAc-HH+OHOH-Kw1.0 1010-14-14第一节第一节 酸碱质子理论酸碱质子理论 试比较试比较 ClCl-、AcAc-和和HSHS-的碱性强弱。的碱性强弱。答答:HS:HS-AcAc-ClCl-结结 论论 一对共轭酸碱对，其共轭酸的酸性越强（即一对共轭酸碱对，其共轭酸的酸性越强（即K Ka a

10、越大），则其共轭碱的碱性就越弱（即越大），则其共轭碱的碱性就越弱（即K Kb b越越小）；反之亦然。小）；反之亦然。例：例：HCl+H2O H3O+Cl-Ka 1 HAc+H2O H3O+Ac-Ka1.810-5 H2S+H2O H3O+HS-Ka,15.710-8练练 习习1 1、下列各组酸碱对中，属于共轭酸碱对的是、下列各组酸碱对中，属于共轭酸碱对的是A.HA.H2 2COCO3 3COCO3 32-2-B.H B.H3 3O O+OHOH-C.HPOC.HPO4 42-2-POPO4 43-3-D.NH D.NH3 3+CHCH2 2COOHNHCOOHNH2 2CHCH2 2COOCO

11、O-2 2、浓度相同的下列阴离子的水溶液，碱度最强的是、浓度相同的下列阴离子的水溶液，碱度最强的是 A.Ac A.Ac-(K(Ka a1.81.81010-5-5)B.CN B.CN-(K(Ka a6.26.21010-10-10)C.CO C.CO3 32-2-(K(Ka1a14.24.21010-7-7;K;Ka2a25.65.61010-11-11)D.F D.F-(K(Ka a3.53.51010-4-4)第二节第二节 水溶液中弱酸（碱）各型体的分布水溶液中弱酸（碱）各型体的分布1 1、理解弱酸（碱）水溶液中的物料平衡、电、理解弱酸（碱）水溶液中的物料平衡、电荷平衡和质子平衡并会写三个

12、平衡关系式；荷平衡和质子平衡并会写三个平衡关系式；2 2、理解酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响。、理解酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响。(一一)分析浓度与平衡浓度分析浓度与平衡浓度 分析浓度：溶液中溶质的总浓度。分析浓度：溶液中溶质的总浓度。又称标签浓又称标签浓度。通常以物质的量浓度度。通常以物质的量浓度(mol/L)mol/L)为单位，用为单位，用 c c 表表示。示。平衡浓度：指平衡状态时，在溶液中存在的每平衡浓度：指平衡状态时，在溶液中存在的每个型体的浓度，个型体的浓度，用符号用符号 表示。单位通常也用物表示。单位通常也用物质的量浓度。质的量浓度。如如HAcHAc溶液的分析浓度为溶液的分

13、析浓度为c cHAcHAc，醋酸在溶液中解醋酸在溶液中解离，存在一个解离平衡：离，存在一个解离平衡：HAc HAc H H+Ac Ac-一、处理水溶液中酸碱平衡的方法这时溶液中存在这时溶液中存在HAcHAc和和AcAc-两种型体，它们的浓度两种型体，它们的浓度分别为分别为 HAcHAc、AcAc-。醋酸的分析浓度与醋酸分子的平衡浓度是醋酸的分析浓度与醋酸分子的平衡浓度是 否相等？否相等？cHAc HAc cHAc=HAc+Ac-酸度和酸的浓度是否相等？碱度和碱的浓酸度和酸的浓度是否相等？碱度和碱的浓度是否相等？度是否相等？酸度酸度是指溶液中是指溶液中氢离子的平衡浓度氢离子的平衡浓度 H H+(

14、严严格说应该是活度格说应该是活度)，通常用其负对数表示，即，通常用其负对数表示，即pHpH。酸的浓度酸的浓度是指是指酸的分析浓度酸的分析浓度，所以，酸的浓度，所以，酸的浓度与酸度是不同的两个概念。同样，与酸度是不同的两个概念。同样，碱的浓度碱的浓度与与碱碱度度也是不同的概念，碱度可用也是不同的概念，碱度可用pOHpOH表示。表示。pH pH pOH pOH 14.00 14.00(二二)物料平衡物料平衡(MBE)MBE)溶液中溶液中某组份某组份分析浓度等于该组份在水溶液中分析浓度等于该组份在水溶液中平衡时平衡时各型体各型体的平衡浓度之和，的平衡浓度之和，这种平衡关系就叫这种平衡关系就叫物料平衡

15、。其数学表达式即为物料平衡方程。物料平衡。其数学表达式即为物料平衡方程。比如比如0.10 molL0.10 molL-1-1 Na Na2 2COCO3 3溶液溶液 NaNa2 2COCO3 3=2Na=2Na+CO+CO3 32-2-Na Na+、COCO3 32-2-称为称为NaNa2 2COCO3 3 溶液中的组份溶液中的组份COCO3 32-2-+H+H2 2O O HCO HCO3 3-+OH+OH-HCOHCO3 3-+H+H2 2O O H H2 2COCO3 3+OH+OH-一、处理水溶液中酸碱平衡的方法NaNa+、COCO3 32-2-、HCOHCO3 3-、H H2 2CO

16、CO3 3就是就是NaNa2 2COCO3 3溶液的型体溶液的型体 。其中其中COCO3 32-2-、HCOHCO3 3-、H H2 2COCO3 3是是COCO3 32-2-组分的型体，组分的型体，NaNa+就就是是NaNa+组分的型体。组分的型体。0.10 molL0.10 molL-1-1 Na Na2 2COCO3 3溶液溶液 MBEMBE：C CNa+Na+=Na=Na+=0.20 molL=0.20 molL-1-1 C CCO3CO32-2-=CO=CO3 32-2-+HCO+HCO3 3-+H+H2 2COCO3 3=0.10 molL=0.10 molL-1-1 浓度为浓度为

17、0.10 0.10 molLmolL-1-1 NaHCO NaHCO3 3溶液，溶液中存溶液，溶液中存在以下解离平衡：在以下解离平衡：NaHCONaHCO3 3=Na=Na+HCO HCO3 3-HCO HCO3 3-H H+H H2 2COCO3 3 HCO HCO3 3-H H+CO CO3 32-2-即溶液中除了存在即溶液中除了存在NaNa+和和HCOHCO3 3-外，还有外，还有COCO3 32-2-和和H H2 2COCO3 3，所以其物料平衡为：所以其物料平衡为：C CNa+Na+=NaNa+0.10 mol/L0.10 mol/L C CHCO3HCO3-=CO=CO3 32-2

18、-HCOHCO3 3-HH2 2COCO3 3 0.10 mol/L 0.10 mol/L 浓度为浓度为0.10mol/L HAc0.10mol/L HAc的溶液的物料平衡关系式：的溶液的物料平衡关系式：HAc HAc H H+Ac Ac-HAcHAc就是组分，就是组分，HAcHAc和和AcAc-就是该组分的型体，所就是该组分的型体，所以以HAcHAc溶液的溶液的MBEMBE关系式为：关系式为：c cHAcHAc=HAc+Ac=HAc+Ac-0.10mol/L0.10mol/L组分组分如溶液为如溶液为盐溶液盐溶液，则组份为溶质解离出，则组份为溶质解离出的离子。如溶液为的离子。如溶液为弱酸（碱）

19、溶液弱酸（碱）溶液或或强酸、强碱强酸、强碱溶液溶液则组份为溶质分子。则组份为溶质分子。型体型体溶质分子经过一系列化学反应达到平衡时溶质分子经过一系列化学反应达到平衡时，溶液中所含有的除，溶液中所含有的除H H+、OHOH-之外的物质。之外的物质。练习：练习：求求 C molLC molL-1-1的的NaNa2 2HPOHPO4 4的的MBEMBE。答案：答案：C CNa+Na+=Na=Na+=2C=2CC CHPO4HPO42-2-=HPO=HPO4 42-2-+PO+PO4 43-3-+H+H2 2POPO4 4-+H+H3 3POPO4 4=C=C(三三)电荷平衡电荷平衡(CBE)CBE)

20、电荷平衡是当反应处于平衡状态时，溶液中电荷平衡是当反应处于平衡状态时，溶液中正正电荷的总浓度电荷的总浓度必定等于必定等于负电荷的总浓度负电荷的总浓度。也就是说。也就是说溶液总是呈电中性的。这一等衡关系就称为电荷平溶液总是呈电中性的。这一等衡关系就称为电荷平衡，其数学表达式即为电荷平衡方程。衡，其数学表达式即为电荷平衡方程。A An+n+的电荷浓度的电荷浓度=nA=nAn+n+B Bm-m-的电荷浓度的电荷浓度=mBmBm-m-CBE:CBE:ii种正离子的电荷浓度种正离子的电荷浓度=j=j种负离子的电荷浓度种负离子的电荷浓度 任何一个离子的电荷浓度在数值上用该离子的任何一个离子的电荷浓度在数值

21、上用该离子的平衡浓度与其电荷数的绝对值之积来表示。即：平衡浓度与其电荷数的绝对值之积来表示。即：一、处理水溶液中酸碱平衡的方法 NaNa2 2COCO3 3=2Na=2Na+CO+CO3 32-2-CO CO3 32-2-+H+H2 2O O HCO HCO3 3-+OH+OH-HCO HCO3 3-+H+H2 2O O H H2 2COCO3 3+OH+OH-H H2 2O O H H+OHOH-则碳酸钠溶液的电荷平衡方程为：则碳酸钠溶液的电荷平衡方程为：如如NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 NaNa+H+H+=2CO=2CO3 32-2-+HCO+HCO3 3-+OH+OH-(三三)质

22、子平衡质子平衡(PBE)PBE)通常有两种方法求得质子平衡方程：通常有两种方法求得质子平衡方程：、由物料平衡和电荷平衡求得：、由物料平衡和电荷平衡求得：、由酸碱组分得失质子的关系直接求得：、由酸碱组分得失质子的关系直接求得：酸碱反应达到平衡时，酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子数应等于酸失去的质子数应等于碱所得到的质子数碱所得到的质子数。酸碱之间质子转移的这种等衡。酸碱之间质子转移的这种等衡关系就称为质子平衡，又叫质子条件，其数学表达关系就称为质子平衡，又叫质子条件，其数学表达式即为质子平衡方程。式即为质子平衡方程。一、处理水溶液中酸碱平衡的方法步骤：步骤：选择合适的质子参考水准（即基准态物质）

23、。选择合适的质子参考水准（即基准态物质）。一般是选择起始酸碱组分及水分子作为参考水准。一般是选择起始酸碱组分及水分子作为参考水准。根据质子参考水准来判断哪些组分是得质子产根据质子参考水准来判断哪些组分是得质子产物和失质子产物。物和失质子产物。根据得失质子数相等的原则写出根据得失质子数相等的原则写出PBEPBE。注意各注意各组分平衡浓度前面的系数等于它得失质子的数目。组分平衡浓度前面的系数等于它得失质子的数目。、由酸碱组分得失质子的关系直接求得：、由酸碱组分得失质子的关系直接求得：浓度为浓度为c c mol/Lmol/L的的NaHNaH2 2POPO4 4溶液溶液质子参考水准质子参考水准 基准态

24、物质基准态物质（起始酸碱组分、溶（起始酸碱组分、溶剂分子）剂分子）H H2 2O OH H2 2POPO4 4-+H+H+H H3 3POPO4 4-H-H+HPOHPO4 42-2-2H-2H+P0P04 43-3-+H+H+H H3 30 0+-H-H+OHOH-简写为：简写为：H H+写出写出PBEPBE：H H+HH3 3POPO4 4 HPOHPO4 42-2-2PO2PO4 43-3-OHOH-写出写出NaNHNaNH4 4HPOHPO4 4溶液的溶液的PBEPBE。HH+H+H2 2POPO4 4-+2H+2H3 3POPO4 4=OH=OH-+NH+NH3 3+PO+PO4 4

25、3-3-练习练习 MBEMBE、CBECBE、PBEPBE均是处理水溶液中酸碱平衡均是处理水溶液中酸碱平衡的方法，尤其是的方法，尤其是PBEPBE。注意：注意：1.1.首先应将溶液中发生的各种反应写出。首先应将溶液中发生的各种反应写出。2.MBE2.MBE中不包含溶剂解离平衡的组分；如果是盐中不包含溶剂解离平衡的组分；如果是盐类溶液，类溶液，MBEMBE应至少有两个式子。应至少有两个式子。3.CBE3.CBE、PBEPBE中必须包含溶剂解离平衡的组分。中必须包含溶剂解离平衡的组分。CBECBE中不包含中性分子。中不包含中性分子。PBEPBE中不包含与得失质中不包含与得失质子无关的组分子无关的组

26、分(起始组分起始组分)。二、酸度对弱酸(碱)各型体的分布的影响分布分数的定义：分布分数的定义：平衡时溶液中某型体平衡时溶液中某型体i i 的平衡浓的平衡浓度占总浓度的分数。度占总浓度的分数。i i=i i/c/c 酸度对水溶液中弱酸或弱碱的各型体存在形式酸度对水溶液中弱酸或弱碱的各型体存在形式的分布有很大影响的分布有很大影响,用用表示这种影响的程度。表示这种影响的程度。称称为分布分数。为分布分数。第二节第二节 水溶液中弱酸（碱）各型体的分布水溶液中弱酸（碱）各型体的分布(一一)一元弱酸碱溶液中各型体的分布分数一元弱酸碱溶液中各型体的分布分数(HA-A(HA-A-)以浓度为以浓度为c c mol

27、/Lmol/L的醋酸溶液为例：的醋酸溶液为例：KaHH+AcAc-HAcHAcHAc HAc H H+Ac Ac-MBE:MBE:c cHAcHAc HAc HAc Ac Ac-HAcHAccHAcd d HAc=HAc+AcHAc+Ac-HAcHAc=HAcHAcHAc HAc(HAc+Ac(HAc+Ac-)/HAc)/HAc=1 1 1+Ac1+Ac-/HAc/HAc=1 1 1+1+KaHH+=HH+HH+Ka二、酸度对弱酸(碱)各型体的分布的影响 AcAc-cHAcd d Ac-Ac-=HAc+AcHAc+Ac-AcAc-=AcAc-HAc HAc(HAc+Ac(HAc+Ac-)/HA

28、c)/HAc=AcAc-/HAc/HAc 1+Ac1+Ac-/HAc/HAc=KaHH+Ka同理：同理：=1+1+KaHH+KaHH+d d HAc+d dAc-Ac-=HH+HH+Ka+KaHH+Ka1 1HAc HAc H H+Ac Ac-KaHH+AcAc-HAcHAcMBE:MBE:c cHAcHAc HAc HAc Ac Ac-结论结论：对于一元弱酸对于一元弱酸(碱碱)来说，由于来说，由于K Ka a 或或K Kb b 是一定是一定的，所以，的，所以，d d 只只是是 H H+的函数的函数，与，与 c c 无关无关,溶液中某溶液中某一组分所产生的所有型体的分布分数之和始终为一组分所产

29、生的所有型体的分布分数之和始终为1 1。HA=HH+HH+Ka一元弱酸（弱碱）溶液中：一元弱酸（弱碱）溶液中：HA-AHA-A-HA A-A-=HH+KaKa 以以对对pHpH作图可绘出溶液中各型体的分布曲线。作图可绘出溶液中各型体的分布曲线。HAc HAc H H+Ac Ac-0 0=Ac-Ac-;1 1=HAcHAc (1)(1)pH=ppH=pK Ka a 时；时；0 0=1 1=0.5=0.5，即即HAc=AcHAc=Ac-;(2)pH(2)pH p ppH pK Ka a 时；时；AcAc-(0 0)为主为主 通过控制溶液的酸度，决定一元弱酸通过控制溶液的酸度，决定一元弱酸(碱碱)溶

30、溶液中的主要型体。液中的主要型体。二元弱酸（碱）溶液中：二元弱酸（碱）溶液中：H H2 2A A、HAHA-、A A2-2-HH2 2AAcd d H2A=HH+2 2 HH+2 2+Ka1HH+Ka1 Ka2HAHA-cd d HA-=Ka1HH+HH+2 2+Ka1HH+Ka1 Ka2AA2-2-cd d A2-=Ka1 Ka2HH+2 2+Ka1HH+Ka1 Ka2结论结论:的大小只与的大小只与HH+有关，与分析浓度有关，与分析浓度c c无关。同无关。同时，溶液中某一组分所产生的所有型体的分布分数之时，溶液中某一组分所产生的所有型体的分布分数之和始终为和始终为1 1。(二二)多元弱酸（碱

31、）溶液中各型体的分布分数多元弱酸（碱）溶液中各型体的分布分数 下图为草酸下图为草酸(H H2 2C C2 2O O4 4)的分布曲线。的分布曲线。42242242210;OCHOCHOCdddddd=(1)pHp(1)pHpK Ka a1 1时，时，H H2 2C C2 2O O4 4为主；为主；(2)p(2)pK Ka a1 1 pHppHppHpK Ka a2 2时，时，C C2 2O O4 4 2 2 -为主；为主；(4)pH=p4)pH=pK Ka1a1时，时，H H2 2C C2 2O O4 4=HC=HC2 2O O4 4-(5)pH=p5)pH=pK Ka2a2时，时，C C2

32、2O O4 42-2-=HC=HC2 2O O4 4-，溶液中没有，溶液中没有H H2 2C C2 2O O4 4 ；对于其它多元酸碱，如对于其它多元酸碱，如HnAHnA，溶液中存在溶液中存在n+1n+1种种型体，即型体，即H Hn nA A、H Hn-1n-1A A-、H Hn-2n-2A A2-2-、A An-n-HnAHnA=H H+n n H H+n n+H+H+n-1n-1K Ka1+H+H+n-2n-2K Ka1K Ka2+K Ka1K Ka2K KanHn-Hn-2 2A A2 2-=HH+n-2n-2K Ka1K Ka2 H H+n n+H+H+n-1n-1K Ka1+H+H+

33、n-2n-2K Ka1K Ka2+K Ka1K Ka2K KanHn-Hn-1 1A A-=HH+n-1n-1K Ka1 H H+n n+H+H+n-1n-1K Ka1+H+H+n-2n-2K Ka1K Ka2+K Ka1K Ka2K KanA An n-=K Ka1K Ka2 K Kan H H+n n+H+H+n-1n-1K Ka1+H+H+n-2n-2K Ka1K Ka2+K Ka1K Ka2K Kan1 1、的大小只与的大小只与HH+有关，与分析浓度无关。同有关，与分析浓度无关。同时，溶液中某一组分的所有型体的分布分数之和始时，溶液中某一组分的所有型体的分布分数之和始终为终为1 1。2

34、 2、弱酸（碱）溶液中，通过控制溶液的、弱酸（碱）溶液中，通过控制溶液的pHpH值，决值，决定溶液的主要型体。定溶液的主要型体。结结 论论P94P94：计算：计算pHpH5.005.00时，时，0.10mol/L0.10mol/L的的HAcHAc溶液中各溶液中各型体的分布分数和平衡浓度。型体的分布分数和平衡浓度。解：解：已知已知HAcHAc的的Ka=1.8=1.81010-5-5d d HAc=HH+HH+Ka=1.01.01010-5-51.01.01010-5-5+1.8+1.81010-5-5=0.36=0.36=KaHH+Ka=1.81.81010-5-51.01.01010-5-5+

35、1.8+1.81010-5-5d dAc-Ac-=0.64=0.64或或 d dAc-Ac-1-1-d d HAc 1-0.36=0.641-0.36=0.64 HAcHAcc c d d HAc 0.10 0.100.360.360.0360.036mol/L mol/L Ac Ac-c c d dAc-Ac-0.10 0.100.640.640.0640.064mol/L mol/L 或或 AcAc-c c-HAc-HAc0.100.10-0.036-0.0360.0640.064mol/L mol/L HAcHAccd d HAc=HH+HH+Ka例例 题题第三节第三节 酸碱溶液中酸碱溶

36、液中H H+浓度的计算浓度的计算1 1、掌握一元强酸（碱）、一元弱酸（碱）溶、掌握一元强酸（碱）、一元弱酸（碱）溶液液H H+的计算；的计算；2 2、理解多元强酸（碱）、强酸与弱酸混合溶、理解多元强酸（碱）、强酸与弱酸混合溶液液H H+的计算。的计算。要求：整理一元强酸（碱）、一元弱酸（碱）、要求：整理一元强酸（碱）、一元弱酸（碱）、多元强酸（碱）、多元弱酸的酸式盐、强酸与弱多元强酸（碱）、多元弱酸的酸式盐、强酸与弱酸混合溶液酸混合溶液pHpH值计算公式。值计算公式。作业作业 P149 18(3)P149 18(3)、(6)(6)；1919；2020（1 1）自学自学一、一元强酸、强碱溶液一、

37、一元强酸、强碱溶液p p值的计算值的计算 c c1010-6-6 mol/Lmol/LHH+c c+c c2 2+4+4Kw 2 2c c1010-6-6 mol/Lmol/Lp p-lglgc cc c1010-6-6 mol/Lmol/Lc c1010-6-6 mol/Lmol/LOHOH-c c+c c2 2+4+4Kw 2 2pOpO-lglgc c 一元强酸溶液一元强酸溶液 一元强碱溶液一元强碱溶液 一元弱酸溶液（如：一元弱酸溶液（如：HAcHAc、NHNH4 4ClCl等等）二、一元弱酸、弱碱溶液二、一元弱酸、弱碱溶液p p值的计算值的计算 (1)(1)最简式，应用条件：最简式，应

38、用条件：c cKa2020Kw，c c/Ka400 400(2)(2)近似计算式，应用条件：近似计算式，应用条件：c cKa2020Kw，c c/Ka400400(3)(3)近似计算式，应用条件：近似计算式，应用条件：c cKa2020Kw，c c/Ka400400HH+-Ka+Ka2 2+4+4c cKa 2 2HH+c cKa+KwHH+c c Ka(1)(1)最简式，应用条件：最简式，应用条件：c cKb2020Kw，c c/Kb400 400(2)(2)近似计算式，应用条件：近似计算式，应用条件：c cKb2020Kw，c c/Kb400400(3)(3)近似计算式，应用条件：近似计算

39、式，应用条件：c cKb2020Kw，c c/Kb400400OHOH-Kb+Kb2 2+4+4c cKb 2 2OHOH-c cKb+KwOHOH-c c Kb一元弱碱溶液一元弱碱溶液（如：（如：NHNH3 3H H2 2O O、NaAcNaAc等）等）三、多元弱酸、弱碱溶液三、多元弱酸、弱碱溶液p p值的计算值的计算 以浓度为以浓度为c c mol/Lmol/L的二元弱酸的二元弱酸H H2 2A A为例：为例：精确式：精确式：H H+4 4+Ka1HH+3 3+(+(Ka1 Ka2-c cKa1-Kw)H)H+2 2 -(-(Ka1Kw+2+2c cKa1 Ka2)H)H+-Ka1Ka2K

40、w 0 0多元弱酸溶液（如：多元弱酸溶液（如：H H3 3POPO4 4、H H2 2COCO3 3等）等）不用不用HH+-Ka1+Ka12 2+4+4c cKa1 2 2(2)(2)近似式，应用条件：近似式，应用条件：c c/Ka1400400，(1)(1)最简式最简式,应用条件：应用条件：c c/Ka1400400，HH+c c Ka1多元弱酸溶液（如：多元弱酸溶液（如：H H3 3POPO4 4、H H2 2COCO3 3等）等）当当c cKa12020Kw且且c cKa14040Ka2可忽略水和酸的二级及二级以上的离解可忽略水和酸的二级及二级以上的离解,即将二元弱即将二元弱酸看成已忽略

41、水的离解的一元弱酸，则：酸看成已忽略水的离解的一元弱酸，则：c cKb12020Kw且且c cKb14040Kb2(1)(1)最简式，应用条件：最简式，应用条件：c c/Kb1400400(2)(2)近似式，应用条件：近似式，应用条件：c c/Kb1400400可忽略水和碱的二级及二级以上的离解可忽略水和碱的二级及二级以上的离解OHOH-c c Kb1OHOH-Kb1+Kb12 2+4+4c cKb1 2 2多元弱碱溶液多元弱碱溶液（如：（如：NaNa2 2COCO3 3、Na Na3 3POPO4 4等）等）四、两性物质溶液四、两性物质溶液p p值的计算值的计算 多元弱酸的酸式盐多元弱酸的酸

42、式盐 如浓度为如浓度为c c mol/Lmol/L的的NaHANaHA溶液：溶液：(1)(1)最简式，应用条件：最简式，应用条件：c cKa22020Kw，c c2020Ka1 HH+Ka1 Ka2(2)2)近似式，应用条件：近似式，应用条件：c cKa22020Kw，c c 2020Ka1 121aaaKcKcKH+=+四、两性物质溶液四、两性物质溶液p p值的计算值的计算 多元弱酸的酸式盐多元弱酸的酸式盐 如浓度为如浓度为c c mol/Lmol/L的的NaHANaHA溶液：溶液：(3)3)近似式，应用条件：近似式，应用条件：c cKa2 2020Ka1 cKcKKHwaa)(21+=+注

43、意：注意：上述公式中，上述公式中，K Ka2a2相当于两性物质中酸组分相当于两性物质中酸组分的的K Ka a，而，而K Ka1a1相当于两性物质中碱组分的的共轭酸相当于两性物质中碱组分的的共轭酸的的KaKa。五、强酸与弱酸混合溶液五、强酸与弱酸混合溶液p p值的计算值的计算 如浓度为如浓度为c c1 1mol/Lmol/L的一元强酸的一元强酸HBHB与浓度为与浓度为c c2 2mol/Lmol/L的一元弱酸的一元弱酸HAHA混合液：混合液：HH+(c c1 1-Ka)+(c c1 1-Ka)2 2+4(+4(c c1 1+c c2 2)Ka 2 2（2 2）最简式，应用条件：）最简式，应用条件

44、：c c1 120A20A-H+c1(1)1)近似式，近似式，方法：方法：先用最简式计算先用最简式计算HH+，然后根据，然后根据c c2 2和和A-A-计计算出此时的算出此时的AA-,再比较再比较HH+与与AA-是否满足最简是否满足最简式的应用条件，如果满足，则计算是合理的，否式的应用条件，如果满足，则计算是合理的，否则改用近似式重新计算。则改用近似式重新计算。例例5-6 5-6 在在20mL0.10mol/L HAc20mL0.10mol/L HAc溶液中加入等体积相溶液中加入等体积相同浓度的同浓度的NaOHNaOH溶液，搅拌均匀后，计算其溶液，搅拌均匀后，计算其pHpH。较未。较未加入加入

45、NaOHNaOH溶液之前，溶液的溶液之前，溶液的pHpH增大了多少？已知增大了多少？已知K Ka a=1.8=1.81010-5-5。解：解：HAcHAc溶液中加入等体积相同浓度的溶液中加入等体积相同浓度的NaOHNaOH溶液溶液，则反应完全后溶液为，则反应完全后溶液为NaAcNaAc溶液。溶液。awKKK=b10514106.5108.1100.1=）（LmolcNaAc/050.02/10.0=400106.5/050.0/20106.5050.01010=bNaAcwbNaAcKcKKc例例 题题10106.5050.0=bNaAckcOH)/(103.56Lmol=28.5=pOH72

46、.828.500.14=pH对于对于0.10mol/L HAc0.10mol/L HAc溶液，溶液，400108.1/10.0/20108.110.055=awaKcKcK5108.110.0+=acKH)/(103.13Lmol=89.2=pH83.589.272.8=pH 1 1、判断酸碱溶液的类型，从而确定计算、判断酸碱溶液的类型，从而确定计算HH+或或 OHOH-。2 2、查表或计算得相应的、查表或计算得相应的K Ka a或或K Kb b。3 3、根据已知条件选择适当的计算公式。、根据已知条件选择适当的计算公式。4 4、代入数据计算。、代入数据计算。5 5、检查。、检查。计算溶液计算溶

47、液pHpH的步骤的步骤第四节第四节 酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液1 1、掌握计算缓冲溶液、掌握计算缓冲溶液pHpH值的最简式；值的最简式；2 2、理解缓冲容量、缓冲范围及影响缓冲容量、理解缓冲容量、缓冲范围及影响缓冲容量大小的因素；大小的因素；3 3、了解缓冲溶液的选择和配制。、了解缓冲溶液的选择和配制。分析化学中广泛用到酸碱缓冲溶液。所谓酸碱分析化学中广泛用到酸碱缓冲溶液。所谓酸碱缓冲溶液，是一种能对溶液的酸度起到稳定作用的缓冲溶液，是一种能对溶液的酸度起到稳定作用的溶液，如果向溶液中加入溶液，如果向溶液中加入少量酸或碱少量酸或碱，或者溶液中，或者溶液中的化学反应产生了的化学反应产生了少量的酸或

48、碱少量的酸或碱，或者将溶液，或者将溶液稍加稍加稀释稀释，缓冲溶液都能使溶液的酸度保持基本不变，缓冲溶液都能使溶液的酸度保持基本不变，这种使溶液酸度基本保持不变的作用就叫缓这种使溶液酸度基本保持不变的作用就叫缓冲作用。冲作用。第四节第四节 酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液根据缓冲溶液所起的作用，主要分为两类：根据缓冲溶液所起的作用，主要分为两类：一般缓冲溶液又分为一般缓冲溶液又分为酸性缓冲溶液酸性缓冲溶液(弱酸与其共弱酸与其共轭碱轭碱HAc-NaAc)HAc-NaAc)和和碱性缓冲溶液碱性缓冲溶液(弱碱与其共轭酸弱碱与其共轭酸NHNH3 3NHNH4 4Cl)Cl)。不管是酸性缓冲溶液还是碱性缓冲溶。不

49、管是酸性缓冲溶液还是碱性缓冲溶液液,计算一般缓冲溶液计算一般缓冲溶液pHpH的精确式是的精确式是:一、缓冲溶液一、缓冲溶液pHpH值的计算值的计算如如 NaHNaH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4 、酸性缓冲溶液、酸性缓冲溶液 (pH6(pH6起缓冲作用起缓冲作用)：溶液中的：溶液中的 H H+OHOH-，所以所以 OHOH-可以忽略，此时，可以忽略，此时，HH+Kac cHAHA-H-H+c cA A-+H+H+、碱性缓冲溶液、碱性缓冲溶液(pH8(pH8起缓冲作用起缓冲作用)：溶液中：溶液中的的 H H+OHOH-，所以所以 H H+可以忽略，此时，可以忽略，此时，HH

50、+Kac cHAHA-OH-OH-c cA A-+OH+OH-3 3、如果、如果 c cHAHA20H20H+,c cA A-20H20H+，而且而且 c cHAHA20OH20OH-;c cA-A-20OH20OH-，上面的式子可简化成：上面的式子可简化成：HH+Kac cHAHAc cA A-pHpHp pKa+lglgc cHAHAc cA A-或或1 1、精确式、精确式:aAHAKOHHcOHHcH+=不用不用2 2、酸性缓冲溶液酸性缓冲溶液 (pH6(pH6起缓冲作用起缓冲作用)：近似式：近似式：3 3、碱性缓冲溶液、碱性缓冲溶液(pH8(pH8起缓冲作用起缓冲作用)：近似式：近似式