水分析化学第3章

1、1第第3章章 酸碱平衡与酸碱滴定法酸碱平衡与酸碱滴定法3.1 水溶液中的酸碱平衡水溶液中的酸碱平衡3.2 酸碱平衡中有关组分的计算酸碱平衡中有关组分的计算3.3 缓冲溶液缓冲溶液3.4 酸碱指示剂酸碱指示剂3.5 酸碱滴定法的基本原理酸碱滴定法的基本原理3.6 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用22、酸碱质子理论、酸碱质子理论3.1 3.1 水溶液中的酸碱平衡水溶液中的酸碱平衡（Acid-base equilibrium in water）共轭酸共轭酸 共轭碱共轭碱 + H+ 要点：要点： 酸碱共轭关系：互相依存的关系酸碱共轭关系：互相依存的关系 酸碱反应的实质：质子转移的过程酸碱反应的实质：质

2、子转移的过程 酸碱的强度：酸碱的强度：给出或获得给出或获得质子的能力，用质子的能力，用解离常数解离常数衡量衡量3酸酸/共轭碱共轭碱 酸酸 共轭碱共轭碱 + 质子质子HAc/Ac- HAc Ac- + H+NH4+/NH3 NH4+ NH3 + H+HCO3-/CO32- HCO3- CO32- + H+ H6Y2+/H5Y+ H6Y2+ H5Y+ + H+酸酸碱碱半半反反应应4 例例1: HAc在水中的离解反应在水中的离解反应 半反应半反应1: HAc Ac- + H+ 半反应半反应2: H+ + H2O H3O+ 总反应总反应: HAc + H2O Ac- + H3O+ 简写为简写为: HA

3、c Ac- + H+ 5共轭酸碱对共轭酸碱对 HAA-HAOHHAHAAwHOHwpppababK KKKKK 水的自递水的自递214wHOHoH OHOH1.00 10(25 C)K 酸的离解酸的离解Acid dissociationHAHAHAHAaK碱的离解碱的离解Base dissociation-2HAOHAAH OOHHAbK6 对于水以外的其他溶剂，对于水以外的其他溶剂，KaKb=Ks)25(101014CKwabwppp14.00KKK7 用用Ka（酸的解离平衡常数）的大小表示（酸的解离平衡常数）的大小表示酸的强度酸的强度 用用Kb（碱的解离平衡常数）的大小表示（碱的解离平衡常

4、数）的大小表示碱的强度碱的强度HCl，Ka1，在水中完全解离，强酸，在水中完全解离，强酸HAc，Ka=1.810-5，Ka10-6mol/L，Cl-/OH- 20时，可忽略时，可忽略OH-故：故：H+ = c(HCl)当当c(HCl)10-6molL-1 则可以忽略水的酸、碱性则可以忽略水的酸、碱性.强碱强碱(NaOH) 质子条件质子条件: H+ + Na+ = OH-一般情况一般情况: OH- = c(NaOH)19(2) 一元弱酸一元弱酸(HA)的的H+的计算：的计算：HA = A- + H+质子条件式质子条件式: : H+ + = A- + OH- +a+aH HAH cK 若将若将 代

5、入精确表达式代入精确表达式展开得一元三次方程展开得一元三次方程H+3 + KaH+2- (Kaca+Kw)H+ - KaKw= 0+w=+HAH H H a+KKawH HAKK 代入平衡关系式代入平衡关系式精确表达式：精确表达式：x(HA)20若若: : Ka c 20Kw, , 忽略忽略Kw，则上式变为：则上式变为： H+2 + KaH+ - Kaca=0得近似式得近似式:+aaH (H )Kc+aaH Kc若若c不是太稀不是太稀（条件（条件2） ，即，即 c/Ka500（ (忽略酸电离产生的忽略酸电离产生的H+、A-）, 则则ca-H+ca得最简式得最简式:酸性不是太弱时（条件酸性不是太

6、弱时（条件1）21例例: : 计算计算0.20 molL-1 Cl2CHCOOH溶液溶液的的pH.解解: : Ka(Cl2CHCOOH)=5.010-2Kac = 5.010-2 0.20 = 10-2 20Kwc/Ka =0.20 /10-1.26 = 100.56 20Kw （条件（条件1 1）近似式近似式: : 若若cb/ Kb 500 （条件（条件2 2）最简式最简式: : -bw-OH =A KK bb-OH =(OH )Kc -bbOH = Kc 23（4） 多元弱酸多元弱酸( (碱碱) )溶液的溶液的pH计算计算以二元酸以二元酸(H2A)为例为例: H2A = HA- + H+

7、H+ + A2-质子条件质子条件: H+ = HA- + 2A2- + OH- 112a2aa2+2H A2H AH H H KKK + KW/H+21a+a22H H A(1)H KK +KW精确式：精确式：若若Ka1 c =20KW 并忽略第二级电离（按一元酸处理）并忽略第二级电离（按一元酸处理）21+aH H AK 近似式近似式 ：=a1(cH2A H+ ) a1cH2A 最简式最简式若若c/Ka=500(102.7)例：计算例：计算0.10 mol/L Na2CO3溶液的溶液的pH。已知：已知：Ka1 = 4.2 10-7, Ka2 = 5.6 10-11。 解解82411142110

8、4 . 2108 . 1106 . 5100 . 1bawbKKKK，5 . 12110/bbKK1/400,bbCK,201wbbKCK)mol/L(102 . 4108 . 110. 0OH341bbCKpOH = 2.37, pH = 11.630.00.20.40.60.81.00.05.010.0pH分布系数 二元酸二元酸(碱）可否作为一元酸处理，碱）可否作为一元酸处理，主要决定主要决定 pK 。对溶液。对溶液pH的计算，的计算，一般误差可允许一般误差可允许 1.5的二元酸，可的二元酸，可作一元酸处理。作一元酸处理。25两性物质：两性物质：在溶液中既可以在溶液中既可以接受质子显碱接受

9、质子显碱的性质，的性质，又可以又可以提供质子显酸提供质子显酸的性质的物质。的性质的物质。分类分类酸式盐酸式盐弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐氨基酸氨基酸HCO3-, HS-, H PO42-, H2PO4-NH4AcNH2CH2COOH 氨基乙酸氨基乙酸（5） 两性物两性物(HA-)溶液溶液H+的计算的计算26 质子条件质子条件: H2A + H+ = A2- + OH-21+-a+w+aHA H HA H H H KKK 代入平衡关系代入平衡关系: 酸式盐酸式盐 HA-的的pH计算计算-22AHAAH22 abKK21aw+a-HA H 1HA /KKK 精确表达式精确表达式:27 若若: Ka1 Ka

10、2, HA-c(HA- ) （条件（条件0） ( pKa 3.2)又又: Ka2 c(HA-) 20Kw, （忽略水的离解）（忽略水的离解）（条件（条件1） 近似式近似式:+21aa(HA )H 1(HA )/KccK 21aw+a-HA H 1 HA /KKK 精确表达式精确表达式:如果如果 c(HA-)/Ka120, 则则“1”可略可略（条件（条件2 2）, , 得得 最简式最简式:12+aaH KK 思考：思考：弱酸弱弱酸弱碱盐碱盐NH4Ac的的pH？28例：例： 计算计算0.050molL-1 NaHCO3溶液溶液的的pH. .解解: : pKa1 = 6.38, pKa2 = 10.

11、25 pKa = 3.87 3.2, HA- c(HA-) Ka2 c = 10-10.25 0.050 = 10-11.55 20Kw c/Ka1 = 0.050/10-6.38 = 105.08 20故可用最简式故可用最简式: :H+ = = 10-8.32 molL-1 pH = 8.32 12aaKK 使使用用最最简简式式的的条条件件问题：问题：0.10mol/L0.10mol/L的的NaHCONaHCO3 3溶液的溶液的pH=pH=？29酸碱溶液酸碱溶液H+计算小结计算小结一、强酸（碱）：一、强酸（碱）：二、二、一元弱酸一元弱酸(碱碱): HA(A-)三、多元弱酸三、多元弱酸(碱碱)

12、: HnA(An-)四、四、两性物质两性物质: HA-五、五、缓冲溶液缓冲溶液: HA+A-判断条件判断条件, 确定用近确定用近似式或最似式或最简式简式.c10-6molL-1 则可以则可以忽略水的酸、碱性忽略水的酸、碱性. 外加少量强酸外加少量强酸/ /强碱或稍加稀释而不引强碱或稍加稀释而不引起溶液起溶液PH值发生明显变化的作用，称为值发生明显变化的作用，称为缓冲作用缓冲作用具有缓冲作用的溶液称之为具有缓冲作用的溶液称之为缓冲溶液缓冲溶液31由由Ca mol/L HB 和和Cb mol/L B- 构成的共轭酸碱平衡：构成的共轭酸碱平衡：BHHBH+-BHHBOH-使使pH稳定在一个较窄的范围

13、。稳定在一个较窄的范围。1 1、高浓度强酸强碱则是因为本身浓度大、高浓度强酸强碱则是因为本身浓度大对少量的酸或碱对少量的酸或碱 的加入不敏感的加入不敏感而达到稳定而达到稳定pH pH 值的作用。值的作用。HBB- + H+有缓冲作有缓冲作用的溶液用的溶液1 1、浓度较大浓度较大的的弱酸或弱碱弱酸或弱碱及其共轭酸及其共轭酸碱对：碱对：HAc-NaAc2 2、浓度较大浓度较大的的强酸或强碱强酸或强碱。缓缓冲冲机机制制NH3-NH4ClNaHCO3-Na2CO332 常用缓冲溶液常用缓冲溶液COOHCOOH缓冲溶液缓冲溶液共轭酸共轭酸共轭碱共轭碱pKa可控制的可控制的pH范围范围邻苯二甲酸氢钾邻苯二

14、甲酸氢钾2.891.93.9HAc-NaAcHAcAc-4.743.75.7六次甲基四胺六次甲基四胺-HCl(CH2)6N4H+(CH2)6N45.154.26.2NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO4-7.26.28.2Na2B4O7-HClH3BO3H2BO3-9.248.09.1NH3-NH4ClNH4+NH39.268.310.3NaHCO3-Na2CO3HCO3-CO32-10.259.311.3COOHCOO- 共轭体系缓冲溶液共轭体系缓冲溶液pHpH控制范围为控制范围为pKa 133共轭酸碱体系缓冲溶液共轭酸碱体系缓冲溶液pH计算计算对于弱酸（对于弱酸（HAc）浓度为

15、）浓度为ca 、共轭碱（共轭碱（NaAc)浓度为浓度为cb 的共轭缓冲溶液的共轭缓冲溶液 HAc+NaAcAcHHAc其解离平衡为：HAcAcHKa共轭酸共轭碱CCKalgppH34例：例： 计算计算0.040 molL-1 HAc 和和0.060 molL-1 NaAc溶液等体积混合，求其溶液等体积混合，求其pH缓冲指数与缓冲容量缓冲指数与缓冲容量缓冲指数缓冲指数：使使1L缓冲溶液缓冲溶液pH改变改变1个单位时所必须加入的个单位时所必须加入的强碱（酸）的物质的量强碱（酸）的物质的量dpHddpHdabBHHBOH-pHBHHBH+pHa与与b分别代表分别代表加入的强酸或加入的强酸或强碱的强碱

16、的浓度浓度+-pH(H ) (OH )cc允许的量或缓冲容量：缓冲容量：=C=pH =（ x2(HA或或A+）- x1(HA或或A+） c缓冲溶液总浓度解：解：)/(052. 0)1010110101(1010. 0)H1H1(73. 925. 973. 825. 925. 912ALmolKKcKxcbaaa例例 1 50 mL由由0.10 mol L-1 NH3+ 0.10 mol L-1 NH4Cl按体积比按体积比3：1的比例配成的缓冲溶液，当其的比例配成的缓冲溶液，当其pH由由9.73改变到改变到8.73时能容纳多少盐酸？（时能容纳多少盐酸？（pKa = 9.25）x2(HA)x1(H

17、A)x2(HA)x2(HA) 1、根据需要、根据需要缓冲的缓冲的pH范围（范围（pKa 1）选择适当的选择适当的 缓冲体缓冲体系；系； 2、缓冲溶液、缓冲溶液总浓度在总浓度在0.050.2mol/L范围内有足够的缓冲容范围内有足够的缓冲容量（常用量（常用相同浓度相同浓度的共轭酸碱溶液）；的共轭酸碱溶液）； 3、计算配置一定体积缓冲溶液所需的、计算配置一定体积缓冲溶液所需的酸和共轭碱溶液的体酸和共轭碱溶液的体积积，混合后用，混合后用pH计校正其准确值。计校正其准确值。 自学自学p79p79例例3.11 3.11 缓冲溶液的配制。缓冲溶液的配制。共轭酸共轭酸总VVVpKpHalg共轭碱总共轭碱或V

18、VVpKpHalg38OH-H+pKa = 3.4(CH3)2NNNHSO3-+(CH3)2NNNSO3-甲基橙甲基橙酚酞酚酞 酸碱指示剂一般是酸碱指示剂一般是有机弱有机弱酸酸或有机弱或有机弱碱碱，其，其结结构不同，构不同，具有明显不同具有明显不同的的颜色颜色。COHOHCOOH-HOOH-H+pKa = 9.1CCOO-OO-3.4 酸碱指示剂酸碱指示剂4.4黄黄红红3.14.0橙橙 8.0无色无色 粉红粉红9.0 红色红色9.6indicator酸碱指示剂的作用原理及变色范围酸碱指示剂的作用原理及变色范围HInInHaKHHInInaK作用原理作用原理HHInHHIn碱色碱色酸色酸色lgI

19、nHInpKpHa作用于作用于人眼的颜色人眼的颜色由由 确定，而确定，而 又由又由 确定，确定，因此可由颜色的变化判断因此可由颜色的变化判断H+的变化，确定滴定的终点。的变化，确定滴定的终点。HInInHInInHaK理论变色点：理论变色点：pH=pKa1InHIn-40指示剂颜色pKa实际变色范围酸色过渡碱色甲基橙红橙黄3.43.14.4甲基红红橙黄5.24.46.2酚酞无色粉红红9.18.09.6指指 示示 剂剂 变变 色色 范范 围围理论变色范围理论变色范围pKa 11 . 0InHIn10-甲基橙指示剂的变色范围示意图HInIn0.00.20.40.60.81.002468pH分布系数

20、酸色酸色碱色碱色41影响指示剂变色范围的因素：影响指示剂变色范围的因素：1、人眼对颜色的、人眼对颜色的敏感度敏感度；2、指示剂、指示剂浓度和用量浓度和用量：浓度高或用量：浓度高或用量多多时终点颜色时终点颜色不明不明显显，浓度小或用量，浓度小或用量少少，颜色的变化，颜色的变化不易观察不易观察。除此之外，。除此之外，pH指示剂本身也为弱酸或碱，用量大时引起误差指示剂本身也为弱酸或碱，用量大时引起误差一般用量：使用一般用量：使用0.1%的指示剂溶液的指示剂溶液1滴滴/10mL3、滴定时的温度：影响、滴定时的温度：影响Ka和和Kw4、溶液的离子强度等、溶液的离子强度等42混合指示剂混合指示剂由于颜色互

21、补使由于颜色互补使变色范围变窄变色范围变窄, 变色敏锐变色敏锐.pH 0 2 4 6 8甲基红甲基红溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿甲基红甲基红5.0-5.1-5.2 红红 灰灰 绿绿分类分类作用原理作用原理: 颜色互补颜色互补两种指示剂混合两种指示剂混合指示剂与染料混合指示剂与染料混合43 思考题：思考题： （1）酸碱反应的实质是什么？）酸碱反应的实质是什么？ （2） 酸碱的强度用什么表示？酸碱的强度用什么表示？ （3）如何计算两性物质的）如何计算两性物质的pH值？值？ （4）共轭酸碱缓冲溶液的缓冲作用原理？）共轭酸碱缓冲溶液的缓冲作用原理？ （5）为什么酸碱指示剂能指示酸碱滴定终点？）为什

22、么酸碱指示剂能指示酸碱滴定终点？补充题补充题:1、计算下列溶液、计算下列溶液pH值：值： （1）0.10mol/L的的NaHCO3溶液的溶液的pH=？（已知？（已知H2CO3的的Ka1=4.210-7, Ka2=5.610-11） （2）0.10mol/L HAc水溶液水溶液? （已知（已知Ka=1.810-5） 2、填空：、填空： 0.10mol/LNH3Ac 溶液的溶液的pH值为值为_ ； 0.10mol/L的的H3PO4 溶液与溶液与0.10mol/L NaOH溶液按等体积溶液按等体积混合，混合溶液的混合，混合溶液的pH值为值为： 。 （已知已知，NH4+ 的的Ka =5.610-10，

23、 HAc的的Ka =1.710-5 ; H3PO4 的的Ka1 =7.510-3,Ka2 =6.310-8, Ka3 =4.410-13） 453.5 酸碱滴定法的基本原理酸碱滴定法的基本原理 强碱滴定强碱滴定强酸强酸 强碱滴定强碱滴定弱酸弱酸 强碱滴定强碱滴定多元酸多元酸 强酸滴定多元碱强酸滴定多元碱46滴定曲线：滴定曲线：溶液溶液pH 随随滴定剂体积加入量滴定剂体积加入量（或中和百分数或中和百分数T%）变化的曲线。）变化的曲线。滴定曲线滴定曲线用用0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 HCl。47设滴定至某一点，溶液中设滴定至某一

24、点，溶液中剩余剩余的强酸浓度为的强酸浓度为 a mol.L-1 , 或过或过量的强碱浓度为量的强碱浓度为 b mol.L-1。例：例： 用用0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 HCl。滴定阶段滴定阶段pH计算依据计算依据H+计算式计算式滴定前滴定前按按HCl溶液浓度计算溶液浓度计算H+ = a化学计量点前化学计量点前按按剩余剩余HCl量计算量计算H+ = a化学计量点化学计量点H+ = OH-pH = 7.00化学计量点后化学计量点后按按过量过量NaOH量计算量计算 OH- = b滴定反应滴定反应OH- + H+ H2O48用用0.

25、1000molL-1 NaOH滴定滴定 20.00mL 0.1000molL-1 HClNaOHmLT%剩余剩余HClmL过量过量NaOHpHH+计算计算0.00020.001.00滴定前滴定前: H+ = c(HCl)18.0090.02.002.28sp前前:19.8099.00.203.3019.9899.90.024.30 sp: H+ = OH- = 10-7.0020.00100.00.000.007.0020.02100.10.029.7020.20101.00.2010.70sp后后:22.00110.02.0011.6840.00200.020.0012.52突突跃跃)()(

26、)(NaOHVHClVHClVHClcH（加入剩余)()()(NaOHVHClVNaOHVNaOHcOH（加入过量49 滴定突跃：滴定突跃：滴定有不足滴定有不足0.1%0.1%到过量到过量0.1%0.1%引起引起pHpH的改变，是的改变，是选择指示剂的依据选择指示剂的依据 为什么滴定开始和计量点为什么滴定开始和计量点之后之后pH变化缓慢？变化缓慢？指示剂变色点（滴定终点）与化指示剂变色点（滴定终点）与化学计量点并不一定相同学计量点并不一定相同，但相差，但相差不超过不超过0.02mL，相对误差不，相对误差不超过超过0.1%。符合滴定分析要。符合滴定分析要求。求。滴定滴定曲线曲线与指示剂的与指示剂

27、的选择选择50甲基橙甲基橙甲基红甲基红酚酞酚酞C (mol.L-1) 同浓度同浓度强碱滴定强酸强碱滴定强酸化学计量点化学计量点1.00.100.0100.0010滴定突跃滴定突跃-0.1%+0.1%酸缓冲区酸缓冲区突跃区突跃区碱缓冲区碱缓冲区C (mol.L-1)滴定突跃1.0003.30 10.700.10004.30 9.700.010005.30 8.70浓度变化浓度变化10倍，倍，突跃变化突跃变化2个个pH单位。单位。酸碱酸碱浓度浓度对滴定曲线的影响对滴定曲线的影响5102468101214050100150200滴定百分数%pH强酸滴定强碱强酸滴定强碱用用0.1000 mol.L-1

28、 HCl滴定滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 NaOH 。形状相同，形状相同，位置相反位置相反522、强碱滴定弱酸、强碱滴定弱酸例：例： 用用0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定滴定20.00 mL 0.1000 mol.L-1 的的弱酸弱酸HB。设滴定过程中，溶液中设滴定过程中，溶液中剩余的弱酸浓度剩余的弱酸浓度为为 Ca mol.L-1 , 生成的生成的共轭碱浓度共轭碱浓度为为Cb mol.L-1 ，或过量的强碱浓度为，或过量的强碱浓度为 b mol.L-1。滴定阶段体系pH计算依据计算依据H+ 计算式滴定前HB按按弱酸弱酸公式计算公式计算计量点前HB-B-按按

29、缓冲体系缓冲体系计算计算化学计量点B-按按弱碱弱碱公式计算公式计算计量点后B-+OH-按按过量强碱过量强碱量计算量计算 OH- = bbaaCCKHsp,OHbbCKaaCKH滴定反应：滴定反应： OH- + HB H2O + B-530.10molL- -1 NaOH滴定滴定0.10molL- -1 HAc（用用HB表示）表示）20.00mL , Ka(HAc) = 10-4.76NaOHmLT%组成组成pHH+计算式计算式00HB2.88 与滴定强酸的与滴定强酸的pH相同相同10.0050.0HB+B-4.7618.0090.0HB+B-5.7119.8099.0HB+B-6.6719.9

30、699.8HB+B-7.4619.9899.9HB+B-7.7420.00100.0B-8.7220.02100.1B-+OH-9.7020.04100.2B-+OH-10.0020.20101.0B-+OH-10.7022.00110.0B-+OH-11.68aaH Kc )(BcKOHbOH-=c(NaOH)形成缓冲体系baaCCKH5402468101214050100150200滴定百分数%pHHAcHCl突跃区碱缓冲区共轭缓冲区化学计量点： 8.72突跃突跃滴定突跃：滴定突跃： 7.74 9.70在弱碱性范围在弱碱性范围强碱滴定弱酸，只强碱滴定弱酸，只可用弱碱性范围变可用弱碱性范围变

31、色的指示剂。色的指示剂。起点提高550.100mol/LNaOH 滴定滴定浓度不同的浓度不同的HAcpH1molL-10.1molL-10.01molL-164281012HAcHCl10.709.708.707.74突跃范围突跃范围 0 50 100 150 T%4.76浓度增大浓度增大1010倍，突倍，突跃增加跃增加1 1个个pHpH单位单位（2）弱酸浓度对滴定曲线的影响：）弱酸浓度对滴定曲线的影响：560.1000 mol.L-1 NaOH 滴定滴定同浓度同浓度、强度不同的弱酸强度不同的弱酸HCl10-510-610-710-8直接准确滴定直接准确滴定的可行性判断的可行性判断Ka KaE

32、t%10-610-710-8pH-0.208.689.5610.25-0.108.939.7010.300.09.359.8510.350.19.7710.0010.400.210.0210.1410.44滴定突跃(0.1)0.840.300.10目测能力：目测能力： pH = 0.2目测终点准确滴定（误差目测终点准确滴定（误差0.1%）的可行性判断的可行性判断：c Ka 10-8Ka 在在10-9左右左右pH突跃消失突跃消失（3）弱酸强度对滴定曲线的影响：）弱酸强度对滴定曲线的影响：57强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸滴定曲线总结滴定曲线总结1 1）滴定前，弱酸在溶液中部分电离，与强酸相）滴定前，弱

33、酸在溶液中部分电离，与强酸相比，比，曲线开始点提高曲线开始点提高；2）继续滴加）继续滴加NaOH，溶液形成，溶液形成缓冲体系缓冲体系，曲线，曲线变化变化平缓平缓；3）化学计量点前后产生）化学计量点前后产生pH突跃，突跃，与强酸相比，与强酸相比，突跃变小；突跃变小；4）所选）所选指示剂指示剂的变色范围应处于的变色范围应处于碱性范围碱性范围内；内；5）pH突跃范围随着弱酸溶液突跃范围随着弱酸溶液浓度浓度减小、弱酸减小、弱酸Ka降低而变小降低而变小;6）直接准确滴定的条件：直接准确滴定的条件： c Ka10-8考虑强酸滴定弱碱的特点？考虑强酸滴定弱碱的特点？58极弱酸的滴定强化弱酸（碱）性方法方法非

34、水滴定非水滴定强化滴定强化滴定电位滴定法电位滴定法络合强化法络合强化法沉淀强化法沉淀强化法氧化还原强化法氧化还原强化法金属离子强化法金属离子强化法p9193自学自学591、滴定的可行性判断（包括能、滴定的可行性判断（包括能否否分步滴定和滴总量分步滴定和滴总量）；）；2、化学计量点、化学计量点pHsp的计算；的计算；3、指示剂的选择。、指示剂的选择。 2OH-OH2AHAAH60滴定有两个化学计量滴定有两个化学计量点：点：pHsp1, pHsp2；滴；滴定有两个突跃；突跃定有两个突跃；突跃的大小与的大小与 pK有关。有关。02468101214050100150200250300滴定百分数%pH

35、Ka1, Ka210-2, 10-910-2, 10-710-2, 10-5（1）二元酸）二元酸滴定的可行性判断滴定的可行性判断 （允许误差（允许误差0.5%）用用0.1000 mol.L-1 NaOH滴定滴定同浓度、不同强度同浓度、不同强度的二元酸。的二元酸。cKa1 10-8, cKa2 10-8, Ka1 / Ka2 10 6分步滴定至分步滴定至HA-和和 A2-第一突跃小第一突跃小第二突跃大第二突跃大cKa1 10-8, cKa2 0.1 mol / L时，宜采用时，宜采用甲基橙甲基橙作指示剂，以减少作指示剂，以减少CO2 的影响。的影响。 对对弱酸弱酸的滴定，化学计量点在碱性范围，的

36、滴定，化学计量点在碱性范围， CO2的影响较大，宜的影响较大，宜采用同一指示剂在同一采用同一指示剂在同一条件下进行条件下进行标定和测定标定和测定。72OH23CO3HCO碱度5种组合形式（为什么？）OH-OH-CO32-CO32-CO32-HCO3-HCO3-（1）（2）（3）（4）（5）pH10pH8.328.31 pH4.53.6 3.6 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用73红色无色V1黄色红色V2设已知一水样中可能含有设已知一水样中可能含有OH-、或、或HCO3- 、 或或CO3 2-、 或是几种物质的可能混合物，试分析判断或是几种物质的可能混合物，试分析判断组成和含量组成和含量方法方法

37、1：取一份试样以取一份试样以HCl 标准溶液标准溶液用用双指示剂法双指示剂法连续连续滴定滴定NaOHNa2CO3或或NaHCO3H+酚酞酚酞PH+甲基橙甲基橙MH2CO3注： V2不是V总12345NaOHNa2CO3NaHCO3NaOH-Na2CO3Na2CO3-NaHCO3P 0P 0P = 0P 0P 0M = 0M 0M 0M 0M 0P = MP MP0P0，M=0M=0时，水中只有时，水中只有OHOH- -碱度，用碱度，用C CHClHCl表示表示HCl的的量浓度量浓度mol/lmol/l，则水中，则水中OHOH碱度计算式为：碱度计算式为：OHOH- -碱度碱度水计VPCCaOHC

38、L31028)21(当当P P和和M M呈其它关系时，用呈其它关系时，用f(P,Mf(P,M) )代替上式中代替上式中P P即可即可如如PMPM，水中有，水中有OHOH- - CO CO3 32-2-碱度，碱度，OHOH- - =P-M =P-M ；COCO3 32-2- =2M =2M，则：，则：水样VPCHCLOH-碱度碱度(mol/L) =OH-碱度碱度(mol/L) =水样VPCHCL- M)(CO32-碱度碱度(mol/L)在摩尔浓度换在摩尔浓度换算为质量浓度算为质量浓度时要注意基本时要注意基本单元的选取单元的选取 水样VMCHCl2 例：例：取水水样取水水样100.0 mL，用，用

39、0.1000 mol / L HCl溶溶液滴定至酚酞终点，消耗液滴定至酚酞终点，消耗13.00 mL，再加甲基橙，再加甲基橙指示剂，继续用指示剂，继续用HCl溶液滴定至橙红色出现，消耗溶液滴定至橙红色出现，消耗20.00mL，问水样中有何种碱度？含量为多少（以，问水样中有何种碱度？含量为多少（以mg / L 表示）？表示）？解：解：PM ，水样中含水样中含CO32-和和HCO3碱度碱度 CO32-=P; HCO3-=M-PLmgCO/1 .78010000 .100201.601000. 000.13223碱度LmgHCO/.42710000 .10001.611000. 000.1300.2

40、03）（碱度80第第3章章 酸碱滴定小结酸碱滴定小结3.1 酸碱酸碱概念概念及其反应及其反应实质，酸碱强度（平衡常数）实质，酸碱强度（平衡常数）3.2 各种形态浓度的计算各种形态浓度的计算;酸碱溶液的酸碱溶液的H+计算计算: 一元一元(多元多元)酸碱酸碱, 两性物质；两性物质；3.3 共轭酸碱缓冲体系共轭酸碱缓冲体系pH、缓冲容量计算，缓冲溶液、缓冲容量计算，缓冲溶液的选择和配制；的选择和配制；3.4 酸碱指示剂酸碱指示剂: 熟悉作用熟悉作用原理原理, 影响因素影响因素, 掌握常用掌握常用指示剂指示剂(甲基橙甲基橙,酚酞酚酞)的变色区间和变色点的变色区间和变色点.813.5 酸碱滴定法的基本原

41、理酸碱滴定法的基本原理: 强酸强酸(碱碱)滴定、滴定、 一元弱酸一元弱酸(碱碱)滴定过程中滴定过程中pH计算计算, 重点是重点是化学计量点及化学计量点及0.1%时的时的pH计算计算。了解。了解滴定突跃与浓度、滴定突跃与浓度、Ka(Kb)的关系，一元弱的关系，一元弱酸碱能被准确滴定的条件；正确选择指酸碱能被准确滴定的条件；正确选择指示剂示剂；了解多元酸（碱）溶液能；了解多元酸（碱）溶液能分步滴分步滴定或全部滴定定或全部滴定的条件及指示剂的选择。的条件及指示剂的选择。 了解了解CO2对酸碱滴定的影响对酸碱滴定的影响3.6 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用: 水中碱度的测定方法水中碱度的测定方法与计

42、算：连续滴定法和双指示剂法与计算：连续滴定法和双指示剂法82 思考题：思考题：P114：2、6、7、8 作业：作业：P115：3、6、9、12 选作：选作：设计矿泉水中碳酸盐设计矿泉水中碳酸盐(CO32-)、重、重碳酸盐（碳酸盐（HCO3-)测定方案，设计内容：测定方案，设计内容：标准溶液、指示剂、终点颜色变化、简标准溶液、指示剂、终点颜色变化、简要测定步骤、计算公式。（结果以要测定步骤、计算公式。（结果以Na2CO3mg/L、NaHCO3mg/L表示）表示）一、思考题一、思考题1.水的酸度、碱度和水的酸度、碱度和pH值有什么联系和差别，值有什么联系和差别，举例说明举例说明答答:酸度、碱度和酸度、碱度和pH值都是水的酸碱性质的指值都是水的酸碱性质的指标。水的酸度或碱度是表示水中酸碱物质的标。水的酸度或碱度是表示水中酸碱物质的含量，而水的含量，而水的pH是表示水中酸或碱的强度。是表示水中酸或碱的强度。例如：例如： 0.10mol/L HCl和和0.1