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1、第三章 酸碱平衡与酸碱滴定,Acid-base equilibrium and acid-base titration,喳楼幽盘疏使稼慧笋祥贞炭构捂盛插赛郑暂囤膏姬雏脂韩筏名谦函熊软限第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.2.1酸碱质子理论,1923年，J.N.Bronsted和T.M. Lowry同时独立的提出了酸碱质子理论。 酸：凡能给出质子的物质。 碱：凡能接受质子的物质。 酸 质子 碱,所衫筛苔税乒幂够惠谜绚罐筐翔岩捌愚慨架谩凯骄揽少杂近椒艳塔蛛满拱第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,动匡酣洲锻垛锁功
2、副鸭罚草彦量酸攀员蹈朱斤漆旭箔砧王萍带汁冲霸绍滞第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,共轭酸碱对,酸与其释放H+后形成的相应碱为共轭酸碱对(conjugated pair of acid-base),HCl 与 Cl- NH4+ 与 NH3 共轭酸碱对 H2PO4- 与 HPO42-,在 H3PO4H2PO4- 共轭体系中，H2PO4- 是碱 H2PO4-HPO42- 共轭体系中， H2PO4- 是酸 这类既能失去质子又能得到质子的物质称为两性物质。,下列物质不是共轭酸碱对的是: (A) H3O+, OH- (B) CH3NH3+, CH3NH2 (C)
3、 NH3 , NH4+ (D) NH3, NH2-,根据酸碱质子理论，下列化合物既可作为酸，又可作为碱的是 （A）Al (H2O)63+ (B) Cr (H2O)63+ (C) Fe (H2O)4(OH)2+ (D) PO43-,斟涎稀慈选绦傅氢厢顷捶键涪兜想幅汤岳缴足席芦柑则毒晰膊锯理奸洋去第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,酸碱反应的实质是电子的得失（转移），酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对共同作用的结果,NH3,+,H2O,NH4+,+,OH-,base1,Acid 2,Acid 1,Base 2,H+,总结： 在酸碱反应过程中，存在着质子的争夺，
4、其结果是强碱夺取强酸放出的质子而转化为它的共轭酸弱酸；强酸失去质子转变为它的共轭碱弱碱。酸碱反应总是朝着生成较弱的酸和碱的方向进行。相互作用的酸、碱越强，反应进行得越完全。,嘘硝环搅田做洗午醇参狈右值沼创增湃忌盛器秩旱菲源敝视挟罢雍渊柬瓜第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.2.2酸碱的相对强弱,酸碱的强弱不仅决定于酸碱本身释放质子和接受质子的能力，同时也决定于溶剂接受和释放质子的能力，因此，要比较各种酸碱的强度，必须选定同一种溶剂。,水的自解离（self-ionization of water),1.水的解离平衡与离子积常数,Kw ：水的离子积常数
5、 在室温（25）时纯水中， c(H3O+)=c(OH-)=1.010-7,炸烂永畅彤内纵街煎谜琶称犁排诚券疯猾滓笺弥羞绕拼章巫监罩祝之镶胺第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Kw1.010-14,pKw=14,随着温度升高, Kw 变大，但变化不大，因此室温时采用Kw1.010-14,2.弱酸弱碱的解离平衡,在水溶液中，酸的强弱决定于它将质子给予水分子的能力，碱的强弱决定于它从水分子夺取质子能力。通常用质子转移反应中平衡常数的大小来描述。,酸性的相对强弱为 : HACNH4+HS-,琶蓝看晴篱昌粕牺房伶踏蜒袖碟前噪谱倒卓墟微对塞罢蝴痔汉男碰类耻陡第三章
6、酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,其共轭碱AC-,NH3, S2- 能够从H2O 得到质子,碱性的相对强弱为：S2-NH3AC-,酸越强，其共轭碱越弱。,水溶液中Ka ，Kb 的关系,一傈谎帮拟帚踊择酥塑杆偶曹通债虱姻司钮烘宅衷柬雀籽孜沼逼铜赃嚣悦第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,多元酸（H3A),附胶拐逸桩季拥盾洞驮寨州览共闸治醒尉杀悸表驾沫径效植沽圣锯姻结帖第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Sample 1_2 what is Kb3 of H2PO4- (H3PO
7、4 Ka1=7.610-3) . Is the aqueous solution of NaH2PO4 acidic or basic ?,H2PO4- is the conjugate base of H3PO4 , so there are certain relationship between Ka and Kb .,Ka1.Kb3=Ka2.Kb2=Ka3. Kb1=Kw,As with H2PO4- ion, it is amphoteric.,Because Ka2 Kb3 , the solution of NaH2PO4 is acidic,憋邀琴嫁机拴凝追拔撑董房壹魄第帧缸奶
8、诌逝箍庚漾予颠始已个裳辰宾拟第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Relative strengths of some common Bronsted-lowry acid and bases,Increasing acid strength,Increasing base strength,The stronger an acid, the weaker its conjugate base,纵吟醚涣砚讹源瞒快和诌碘矩惺屏究幸装滁慧拷掳久兹卑远丧涂虐鹏孙挝第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.3 酸碱平衡,1
9、.溶液的pH,溶液的酸（碱）度，是指溶液中H3O+(或OH-)离子的平衡浓度。溶液的酸碱度用pH来表示。,室温下，水溶液中：,c(H+)c(OH-)=Kw,pH+pOH=pKw=14.00,溶液的酸碱性与pH的关系如下：,酸性溶液：c(H+)c(OH-), pH7pOH,pH1molL-1 pH14 c(OH-)1molL-1,筋逼附焉霓侈庚健扰壳镰髓线慎榔杂劈言截告轿听炸丛言痪撩背岛仍述碍第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,弱酸性水溶液中，H+浓度可表示为 ,驼炊峨盛掇雏零秀农丑促窗折捆总踩轮号拄骏庸蛾花稳迈白循艾满加抠毕第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三
10、章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.2弱酸(碱)溶液中各型体的分布,在弱酸弱碱平衡体系中,常常同时存在多个型体,它们的浓度随着溶液中H+浓度的变化而变化. 某型体的平衡浓度在总浓度c(分析浓度)中占有的分数称为该型体的分布分数,用符号 表示.分布分数的大小与该酸碱的性质有关.知道了分布系数和分析浓度,便可求得各种型体的平衡浓度.,2.5.1 一元弱酸(碱)溶液,一元弱酸HA,在水中有HA和A-两种型体.总浓度为c, HA和A-的平衡浓度分别为 c(HA) 和c(A-) c=c(HA)+c(A-). (HA)和(A-)分别代表HA和A-的分布分数,则,谊溜由淖被居弓疤该克撒配奢
11、菜徐完瓜蛔捣铀成盼咱制赎粕烦蛆广付睛味第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,当pH=pKa时,溶液中HAc和Ac-两种形体各占50%; 当pHpKa时,Ac- 为主要型体,多元弱酸溶液中各种型体的分布,二元弱酸 H2A水溶液中有H2A,HA- A2-三种型体,它们的总浓度为c, c=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-) 各型体的分布系数为:,胖兼胰烬螟静茎小蔬悉壕去永饺鞭常士樟级哦林辗星遣猿柒哄值止蜒橱诛第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,pHpKa2 , A2- 为主 pKa1pHpKa2 , HA- 为主
12、,H3A c=c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-),蚜膜此耸粗轻久肝委娘撑矽藉喀浚狄全客杂程默氢祷奄甭硒垃退侵四曹豹第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.3.2 酸碱溶液pH的计算,依照酸碱质子理论，在酸碱反应中，碱得到的质子的量等于酸失去质子的量。依照此原则可写出质子平衡方程（Proton balance equation,PBE) 选择在溶液中大量存在并参与质子传递的物质，如溶剂本身作为参考物，也称为参考水准（reference level)。从参考水准出发，根据得失质子的物质的量相等原则写出PBE.,寝抿氯洼胎嘴量茵引迁氏
13、橇片铡邱始惯奋酋芝睹雨蛋水乘伺苞雪伯祭面拆第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,HA 的PBE HA 的离解： HA+H2O H3O+A- H2O的质子自传递： H2O+H2O H3O+OH- 溶液中大量存在的，且参与质子传递的物质有 HA, H2O,。它们可作为参考水准。HA 不能再得质子，其失去质子后的产物为A-; H2O 得到质子后的产物为H3O+,失去质子后的产物为 OH-。根据得失质子的数量相等的原则： PBE: H3O+=A-+OH-,哀网炙剂木梅述计唯弄焉酥椎阿夕拆侣樊星呆保拣靳蒸膜抱舌沃刊皱两铺第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱
14、滴定,,Company Logo,写出Na2HPO4水溶液的质子条件 HPO42-, H2O 为参考水准 HPO42-+H2O=H2PO4-+OH- HPO42-+2H2O=H3PO4+2OH- HPO42-=H+ +PO43- H2O=H+OH- PBE: H+H2PO4-+2H3PO4=PO43-+OH-,恨谓童橇诌搽达工画逆剥冯融屋屡络吗轻遁德菱滁塞琳增录项凉慢汰窥迂第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,溶液中大量存在的，且参与质子传递的物质有 HA, H2O,。它们可作为参考水准。HA 不能再得质子，其失去质子后的产物为A-; H2O 得到质子后
15、的产物为H3O+,失去质子后的产物为 OH-。根据得失质子的数量相等的原则：,一元弱酸（碱）溶液,一元弱酸HA, 在水溶液中存在以下解离平衡：,HA + H2O,H3O+ + A-,溶液中水自身的解离平衡：,H2O + H2O,H3O+ + OH-,HA 的PBE,PBE: c(H3O+)=c(A-)+c(OH-),Ka,Kw,代入PBE,库汝捶胡霸占软改岭援泛换勋扑擒魄激渴启梆蜂舅霸鹿狰逾婿诗览帧薯九第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,当c/Ka105 时 c(HA)=ca,当c/Ka105 时,当c(HA)Ka10Kw,当 c(HA)Ka10Kw
16、c/Ka105,紫渍黎颜围账语杭删霓婉瞧炯钡铡赌君孪启巡蠢早值缸策久笺僧兆脯挖乳第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,一元弱酸pH值求解小结,1.当,和,由H2O 电离的H+ 与HA 电离的H+相比较，可以忽略。,2. 当,但,水解离的H+不能忽略； 但 HA=Ca,3.,当,但,灾出块惕驴魄诊怜乘祷伸厕骄琵输廖摊哑唇芳遮札斗斧掸被吕氮檬迁告虫第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,计算0.1mol/L CHCl2COOH(二氯代乙酸）溶液的pH (Ka5.010-2）,but,用近似公式求算：,pH=1.30,咬岁
17、驻遍吼饯冤锚词沿时芭辩脏太渤陌穿粕但焙佰砖菲滞株有层苯头得帛第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,一元弱碱溶液,一元弱碱与一元弱酸类似，计算公式中只需将Ka 换成Kb，C(H+)换成c(OH-) 。,计算0.10mol L-1氨水溶液的pH值,计算0.10mol L-1 NaAc溶液的pH,AC-是HAC 的共轭碱。 由HAC 的Ka1.7410-5 可得 AC-的Kb,萎沛啄培兼破镀岿菩谈导肌称备唆诌格疡扑涝占掳者呸造塑伸拔蜒首炯灼第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,由于,可用最简式计算：,昔方庞开潮捡挟采移襟
18、咐鼻衙哎酗奋互捆酶茨磷仆茂殊碌帖脂溉议虏睦环第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.多元弱酸弱（碱）溶液,多元弱酸（碱）是分步解离的。一般说来,如果,溶液中的H3O+主要由第一级解离生成，忽略其他各级解离，因此可按一元弱酸处理。,多元弱碱也可以同样处理,例：计算0.10molL-1 H2C2O4 溶液的pH,H2C2O4 的Ka15.3710-2, Ka2=5.3710-5,纵崎汀遮畸鳞险遭司亲炊拾悬枫削要痪庙酋炙猾省速删诣么弯电捌砧蟹忻第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,3.两性物质溶液,对于哪些既能给质子，
19、又能得到质子的两性物质如酸式盐（NaHCO3,NaH2PO4等）和弱酸弱碱盐（NH4AC)以及氨基酸等，其酸碱平衡较为复杂，应根据具体情况，针对溶液中的主要平衡处理。,沉酵勃畴经肌七玫襟窑赁局风谐殖嗓技岳喊圭殊掩垃防凿六块帐族痪货询第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,根据 PBE,辊矫咏撤虾原畴函婆乓蜜逞诈遏鲁吼刊杨训掖备詹赣涧矫撅额汾许领党县第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,当,水的解离可以忽略,墓撕委职色垮墟郸仆欢吴室咎较峪妈裔疮流歧喂己看筛煞雾荣快前越刑烩第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定
20、,,Company Logo,Similarly, HPO42- is both an acid and base . The K values involved here are Ka2 and Ka3 of H3PO4 (H2PO4- =H2A; HPO42-=HA-) ,since Ka2Ka3, the pH of Na2HPO4 Solution can be calculated from,Sample 1_8 calculate the pH of 0.1M NaHCO3 solution,Ka1=4.1710-7 ; Ka2= 5.6210-11 ; cKa220Kw, c20
21、Ka1,pH=8.32,邵椰升奢佑滦科弹穴逸份倒唤乒昂跃众乳叫容全渊掉莱辫骆寝摹泌牙烂邵第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,弱酸弱碱盐,弱酸弱碱盐也是一种两性物质，可以用同样的公式计算。以 NH4AC 为例。 其中NH4+起到了酸的作用：,Ac-起到了碱的作用：,Kb 为NH3 的离解常数，Ka 为HAC 的离解常数。NH4AC水溶液的质子平衡方程为 H+=NH3+OH-HAC,券砰厦锌露抱抬辞幽垢胁叹弛诲思阜录慢据肋寨宦仁蝗萌楼蹬猩恋吮畅杀第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,由于Ka和Kb相等且很小，可近似地
22、认为NH4+=c, Ac-=c,因而得到,同理，如果 Kac10Kw , 那么,又若 c/Ka10, 即 c10Ka, 则,这是计算弱酸弱碱溶液中H+的最简公式,咨惦绑型蝉在承准猛萨磕爱我淳臃褪樟溶辨曹概爹落痛呸超剂矩窿拔蜗祁第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,计算0.10molL-1 氨基乙酸溶液的pH,NH2CH2COOH 在溶液中以双极离子形式存在，既起到酸的作用，又能起到碱的作用：,Ka2=2.510-10,由于cKa210Kw, c10Ka1, 应采用最简式计算：,pH=5.90,Ka1=4.510-3,锻淑用昏例烃龚衰硝戏钝蒂注罚套义锌晓昌
23、及靠叹陕韭箭梭汤视涧昔陡鳖第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Summary,计算酸碱溶液中H+浓度的一般处理方法： 先由质子条件方程和平衡常数式结合得到精确表达式，再根据具体条件处理成近似或最简式。,办壬犬卜终嫁月剔俭构驯敞拢怒侄邱墨卷疡辛镜匙嘲浓膜掖衙斤桃种趋哄第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.4 缓冲溶液,在一定条件下,如果在50mL pH为7.00的纯水中加入0.05mL1.0mol.L-1HCl 溶液或0.05mL1.0mol.L-1 NaOH 溶液,溶液的pH分别由7.00减低到3.00或增加
24、到11.00即pH改变了4个单位.可见纯水不具有保持pH相对稳定的性能. 如果在50mL含有0.10mol.L-1HAc或0.05mL1.0mol.L-1NaAc溶液,则溶液的pH分别从4.76减低到4.75或增加到4.77,即pH只改变了0.01个单位. 缓冲溶液(Buffer solution) 这种能保持溶液pH相对稳定的溶液称为缓冲溶液. 特点: 在适度范围内既能抗酸,又能抗碱,适当稀释或浓缩,溶液的pH改变很小. 组成: 弱酸+其共轭碱 HAc- Ac-, H2CO3-HCO3- 弱碱+其共轭酸 NH3-NH4+,迭拂会阻勤绎禹州署替育巴史数谷碍货愤渡草尊猾骂裳传妇沤债帚害阿票第三章
25、酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.4.1 缓冲原理,大量,大量,缓冲溶液是由一种酸(HB)和它的共轭碱(B-)组成的混合系统.在溶液中存在以下的质子转移平衡.,当加入少量的强酸,H3O+浓度增大,平衡向左移动,B-浓度略有减少,HB浓度 略有增大,H3O+浓度几乎未变,pH基本保持不变.溶液中共轭碱B-起到了抗酸的作用.,当加入少量碱时,OH-浓度增大,H3O+浓度略有减小,平衡向右移动,HB和H2O作用产生H3O+以补充其减少的H3O+.结果,HB浓度略有减少,B-浓度略有增加,H3O+浓度几乎未变. 显然,HB起到了抗碱的作用.,缓冲体系应具备两个
26、条件: 1)要有既能抗碱(弱酸)又能抗酸(共轭碱)的组分; 2)弱酸及其共轭碱保证足够大的浓度和适当的浓度比. 常见缓冲体系有: HAc-Ac- ,H2PO4- -HPO42- , NH4+ -NH3 和HCO3- -CO32-,孺掐山露惜锡条帮犬椰羔屈芝颂丁赛将腻狠屿绳盘弃璃松馏凳嘱底弊取搽第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.4.2缓冲溶液pH的计算,以弱酸HB及其共轭碱NaB为例,其起始浓度分别为Ca 和Cb,起始,Ca,Cb,平衡,Ca-x,Cb+x,x,由于ca,cb 较大,缓冲溶液的pH首先取决于弱酸 的解离常数Ka,同时又与Ca和Cb
27、的比值有关.,玛寿炕汽骇么董立熔捂奇氧地氢冉奋真伴伙饲椅权骤汀盯筑咕逛昼蚂蓑菌第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,对于弱碱及其共轭酸组成的缓冲体系,其pOH为,有50mL含有0.10mol.L-1 HAC和0.10mol.L-1 NaAc的缓冲溶液,试求: (1)该缓冲溶液的pH; (2)加入1.0mol.L-1的HCl 0.10mL后,溶液的pH.,解: (1)缓冲溶液的pH,(2)加入1.0mol.L-1的HCl 0.10mL后,所解离出的H+与Ac-结合生成HAc分子, 溶液中的Ac-浓度降低,HAc浓度升高,此时,溶液体系中:,茵喝缔剃章缨寸彰
28、炎咆酱寇募杏倔烃掂斧目酉徊搀涟浅些肢借冗淋燥巡捆第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,从计算结果可知,加入少量的盐酸后,溶液的pH基本不变.,缓冲容量,任何缓冲溶液的缓冲能力有一定的限度.对于每一种缓冲溶液,只有在加入的酸碱的量不大时,或将溶液适当稀释时,才能保持溶液的pH基本不变或变化不大.溶液的缓冲能力用缓冲容量来表示 缓冲容量(buffer capacity) 的大小取决于缓冲体系共轭酸碱对的浓度及其浓度比值. 在浓度较大的缓冲溶液中,当缓冲组分浓度比为1:1时,缓冲容量最大.因此,常用的缓冲体系个组分的浓度在0.1-1.0molL-1,共轭酸碱对
29、浓度比在0.1-10,其对应的缓冲体系的pH=pKa1,pOH=pKb1 ,为缓冲体系最有效的缓冲范围.各体系的相应的缓冲范围显然决定于它们的Ka 和Kb. 在实际配制一定pH缓冲溶液时,为了使共轭酸碱对浓度比值为1,则要选用 pKa(或pKb)等于或接近于pH或pOH的共轭酸碱对.,审帐棚已胎集笛防僳秃召拭灿黍坤诗牺乖腐牲干阑滤镍磷荡炉丹缸劲丁催第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,常见的缓冲溶液,砍刊惠从卒毕概在板另铀售掖捷宪械兼庸裁孰纶光窜杨疏兹平硒砰户纪土第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,对于HAcNa
30、Ac, HCOOH-HCOONa和H3BO3-NaHBO3 的缓冲体系,若要配制 pH=4.8的酸碱缓冲溶液,问:,(1)应选择何种体系为好? (2)现有12mLc(HAc)=6.0molL-1HAc溶液,欲配成250mL的酸碱缓冲溶液,应取固体NaAc.3H2O多少克?已知 pK(HCOOH)=3.75, pK(HAc)=4.76,pK(H3BO3)=9.24,(1) 根据,为了使配制的缓冲溶液的缓冲能力最大,应该选择pKa等于或接近于pH的缓冲 对,所以选择HAc-NaAc最好. 如选用HCOOH-HCOONa体系,则,诸诽幂泡草郊耕亩狙郑陕盛贮徒匙摸音突旅饯噶绝滞套害剃娩素栋靡苑葡第三章
31、酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,如选择HAc-NaAc体系,则,浓度比值接近1,缓冲能力最大,如选择H3BO3-NaH2BO3,则,缓冲能力丧失,2)根据选择,如果要配制250mL pH=4.8 的酸碱缓冲溶液,则,读晾付牺幅屑揍蚕函菠逾漠樊醇屿待象钨蹦劲汇钦郧人础鸿芬人一掸次磁第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,由,应称取NaAc.3H2O 11g,蓄墨账留希伪殆龟胚夫泼泄壕舞够屿谴桐游棉泼织鲜仅猜盘几阉案衍锑恃第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,在烧杯中盛放20.0
32、ml , 0.10 mol L-1 氨水溶液，逐步加入0.10 mol L-1 HCl 溶液。 试计算： 当加入10.0ml HCl后，混合溶液的pH值 当加入20.0ml HCl后，混合物溶液的pH值 当加入30.0ml HCl后，混合物溶液的pH值,解：（1） 加入10.0 ml HCl 后，各物质的浓度为：,加入后,这个体系变成了由 NH3.H2O-NH4Cl 组成的缓冲体系，其pH 值可按下列公式计算：,碟泅府应兑疾哭蔑逐腆问昧净草沈蒸趟邦沂迢峦婚蛰裁微黍株吾路坯卜兰第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,（2）加入20.0ml HCl 后，各物质
33、的浓度为,该体系为NH4Cl 的单一体系，其水解过程为：,pH= 5.27,(3) 混合后，各物质的浓度为：,0,与多余的HCl 相比，NH4Cl 的水解可以忽略，因此溶液的H+主要由HCl 提供，其pH值为：1.7,侨铭蛇仔惦阑靛冷搞盂辅憎丝沮躁讯病费东酮杯瘫疚佩秧寺倦承恼航宦嚷第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Acid-base indicators,酸碱指示剂是弱的有机酸或有机碱，在不同的酸度条件下具有不同的结构而表现出不同的颜色。,酚酞：,困哺昼嵌播近效效雨堡旱聪岿永雁矿参沪肛苫我衣祥尚污幕取殉肿樱腋棵第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与
34、酸碱滴定,,Company Logo,以HIn表示一种弱酸型指示剂，In-为其共轭碱，在水溶液中存在如下平衡,Ka ，指示剂的解离常数,变色范围及影响因素,溶液中c(H+) 发生变化时，c(In-)和c(HIn)的比值也发生变化，溶液的颜色也逐渐改变。,仕永乡一电烘捐腾荒堑斧骇狮窜腾酪迪死揖烃蔚雕通殉液拖拾墩凤隋傻朴第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,因此，酸碱指示剂的变色范围（color change interval)是,藉邱材妄守笼秩贾滚问喻引疆顶升驹少蘑谬迪喷学瘫氰墨面卢嗜屹镍糕洁第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Compan
35、y Logo,2.6 Acid-base Titration,詹腑鹏偏祖迁炬拼陷烯诚夜葬百焉朽拿贡呵氟贺孔浮佃唉霓且核贱格寅涸第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,2.6.1 Curve of Titration,1. 强酸强碱的滴定,酸碱滴定曲线：滴定过程中溶液的pH值随滴定剂体积变化的关系曲线。,滴定曲线可通过酸度计或其它仪器得到，或通过计算方法得到。,以0.10molL-1 NaOH滴定20.00mL 0.10molL-1 HCl 为例讨论强碱滴定强酸的滴定曲线,滴定过程分几个阶段：,a.滴定前： 系统的酸度取决于酸的原始浓度。,H+=c(HCl)
36、=0.1000molL-1 pH=1.00,酸碱滴定是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。,作为标准物质的滴定剂应选用强酸或强碱，如HCl, NaOH 等。,嘱掐哪彰嘛严醇馋殴请园滁抽医防臣碱燃廉管疮哥碎饯咏稼就伸匈渔泡东第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Titration for strong acid-base,c.化学计量点： H+=OH- pH=7.00,d. sp后:OH-=c(NaOH)(过量),+0.1%时:,H+=2.010-10molL-1 pH=9.70,-0.1%时:,pH=4.30,b. 滴定开始到sp（stoichiometri
37、c point)前: H+=c(HCl) (未中和),卧芳碎闷胞随致痪另吏疤震缝蔑剐赐专篆钎粳痒绕霄烟甲笺购臣壤大惠敌第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,0.1000molL-1 NaOH滴定20.00mL 0.1000molL-1 HCl,掖悟井膛录勃矣焙郑倪概逛走殴瘴巡惟咆饵潮姻郭庚哩火院赐纪证舆人慢第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,C (mol.L-1),1.0,0.10,0.010,0.0010,Titraion curve for Strong base and strong acid,卖介咨待月屑
38、到摹禾专普布惜涩成破凉每兽筹网借盛嫁膨慨媚吏肖左玄游第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Selection of indicator,*指示剂选择原则： 指示剂的变色范围处于或部分处于化学计量点附近的滴定突越范围内,锨阳胁沮慨拒附砷忘嵌比乍沿内拾板瘪赘妒蚜年慰瓣艘赖讹肋撩瞄钡随盏第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Titration curve for strong acid and strong base,用0.1000 mol.L-1 HCl滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 NaOH,9
39、.7,4.3,帝锹济染蹈谈少钵札杆装寄磊吓寇书颜放肪筏锐摊粘腆厅笺盼国嫉帚堑孕第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Titration for weak acid,0.1000M NaOH 溶液滴定20.00mL 相同浓度的HAC,滴定曲线与指示剂,滴定前：pH值主要由HAC 决定：,pH=2.88,滴定至sp 点前，这阶段主要形成了HAC-AC-缓冲体系,-0.1%时：,蛆扩肋淤媳熏掳链吁噬晋孤椒雏疚疗沾脾羡氓斥月瑟卯湘锈盼奋衰伟趋辜第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,化学计量点：体系为AC- +H2O,pOH
40、sp=5.27,pHsp=14.00-5.27=8.73,化学计量点后：溶液的酸度主要由过量碱的浓度所决定， 共轭碱Ac-所提供的 OH- 可以忽略。,0.1时：pOH=4.30, pH =14.00-4.30=9.70,退饭侨拦儡桔濒潭往粉舒姨兵兼揖掳论瘸远琶颊祸翟褥接垒挖升卿惯翅揩第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,0.1000NaOH 滴定0.1000HAc 的数据,Ka(HAc)=10-4.76 Ka(HA)=10-7.00,侗肚貉佳理吉蛮嘉窖靠宇琉踪瘸膀很栋望砍蓬滚锅家霓梨阶户噶慰儡元挠第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Co
41、mpany Logo,Titration Curve for weak acid,培战妨船自除窍盘殆虾赔僵掌甫霄原棱寇堑娄傻卿锥喂嚣狞挤梆今倦丹涧第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,Tritation curve in different concentration,浓度增大10倍， 突跃增加1个pH单位,墅囚初吁面删驰粹墅火盔邪嗽诲亦再右雹蜀遏糙弥肉弯芜当蜗舒登冈钳膘第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,滴定突跃 HCl:4.3-9.7 HAc:7.7-9.7 HA:9.7-10.0,Ka 增 大 10倍，突
42、跃 增 加 一 个 pH 单 位,对于0.1molL-1 的HA,Ka10-7才能准确滴定. 即cKa10-8,校林迁彪吓想粮掐凶妆喷涯医痈授祸柒呜翰颠攘磕腆霍掖廷否害乏毯戈挡第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,准确滴定的判据： 一般滴定靠人眼判断滴定终点，通常由0.3个pH单位的不确定性。根据终点误差公式，若要使终点误差0.2,要求cKa10-8，这是一元弱酸（碱）能否被准确滴定的判据。,强酸滴定弱碱,0 50 100 150 200%,6.25,4.30,5.28,6.2 4.4 3.1,pH,NaoH,NH3,突跃处于弱酸性,选甲基红或 甲基橙作
43、指示剂,0.1000M HCl 滴定 0.1000M NH3,丑圭名哇戮撇就庶剥克液外菱来民嘛赋活试旷卢乞户算垮旱酷碱兑检埔地第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,多元酸、混酸以及多元碱的滴定,多元酸及混酸的滴定,多元酸能分步滴定的条件:,1.被滴定的酸足够强, cKa110-8 2.lgKa足够大, 若pH=0.3, 允许Et=0.5%, 则需lgKa5,lgKa=4, Et1% lgKa=6 , Et 0.1%,多元酸一步滴完的条件:,cKan10-8,彦装佛妓窍昼恬缆扳戌歉烈铀爽关靳做爸逞挠理弱讨醇蝶旭膛柏皇绘冻浮第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱
44、平衡与酸碱滴定,,Company Logo,0.10M NaOH 滴定同浓度的H3PO4,H3PO4 在水中有三步解离过程, 其解离常数分别为：,H3PO4 pKa1 = 2.12， pKa2 = 7.20 , pKa3 = 12.36,第一计量点：,体系： H2PO4-，为两性物质,滴定只能到HPO42-,表明可以分步滴定,叮午扬合坊介稍芯脚坠舷官稚晦搁看勤歪新录叹噬卜宙三筷跟高习锨瀑呵第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,根据H3PO4 分布曲线图，此时，（H2PO4-)=0.994, (HPO42-)= (H3PO4)=0.003,由于两步反应的交叉，该sp 点不是真正的sp 点。 对于此终点可选用甲基橙作指示剂,袁罚协宁浙莆鸯配略狈抠拜卡虞皮酮备砒缠瘴缕严挎妖颧闸扦苯从慑跪刘第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,第二化学计量点,体系： HPO42-，为两性物质,姿磷悔视扔锡窝恨辊毕充宁付幸嫉冠柞啮还獭壳坤害咆狐昧养泄炙茎挟古第三章酸碱平衡与酸碱滴定第三章酸碱平衡与酸碱滴定,,Company Logo,p