滴定分析精品课件

1、滴定分析第1页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四1三、酸度对弱酸(碱)型体分布的影响1.酸(碱)的浓度和溶液的酸(碱)度酸(碱)的浓度分析浓度，总浓度，用c表示。 如在HAc溶液中，c=c(HAc)+c(Ac-)溶液的酸(碱)度用pH(pOH)表示。第2页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四19.2.1. 弱酸(碱)中各物种的分布分布系数溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数。例如，在 HAc溶液中存在HAc，Ac- HAc的总浓度 c=c(HAc)+c(Ac-) 第3页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四(HAc)+(Ac-)

2、=1因为 HAc溶液第4页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四HAc 分布系数与溶液pH关系曲线的讨论：pH 0，以HAc为主；pH = pKa时； 0 = 1= 0.5 ，c(HAc)=c(Ac-)；pH pKa时； 1 0，以Ac-为主 。第5页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四H2C2O4溶液 c=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)0+1+2=1第6页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四H2C2O4分布系数与溶液pH关系曲线的讨论：a.pHpKa1时，以H2C2O4为主；b.pK a1pHpKa2时，以

3、C2O4 2 -为主；0 1 2 3 4 5 6 pH 120pKa1pK a2pK a1=1.23pK a2=4.19d. pH=2.71时， 2 =0.030 1 =0.938 0 =0.032说明H2C2O4不能完全中和为HC2O4-第7页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四 H3PO4溶液 c(H3PO4)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)0+1+2 +3 =1第8页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH H3PO4分布曲线的讨论：(1)pH

4、=4.7时,2 =0.994,3 =1 = 0.003；(2)pH=9.8时,1=0.994,0 =2 = 0.003;(3)可近似认为无三种组分共存的现象。pKa1=2.12pKa2=7.20pKa3=12.362103第9页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四EDTA六元酸的分布曲线第10页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四1.分布系数与酸或碱的总浓度无关，仅仅是c(H+)和Ka或Kb的函数，因此可根据分布系数计算出任何pH下溶液中的c(HA)和c(A-)。2.了解在某一pH下多元弱酸各步离解的完全程度，用以判断多元弱酸能否分步滴定。分布系数的应用

5、例 在-1的H2CO3水溶液中(饱和溶液)，计算：(1)pH=5.00时各种存在形式的浓度，指出溶液中主要存在的形式；(2)pH=8.00时，各种存在形式的浓度，指出溶液中主要存在的形式。第11页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四19.2.2 酸碱溶液中氢离子浓度的计算一、质子条件式二、一元弱酸弱碱水溶液酸度的计算三、多元弱酸弱碱水溶液酸度的计算四、两性物质水溶液酸度的计算五、缓冲溶液第12页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四一、质子条件式1.质子条件(PBE) 根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质是质子的传递。在酸碱反应达到平衡时，碱所得到质子的量(m

6、ol)与酸失去质子的量(mol)必相等。用质子得失的平衡关系来计算溶液的酸碱度是比较全面和精确的。PBE式的列出(1)选择零水准；大量存在于溶液中，并参与质子转移的 物质。(2)根据得失质子总数相等的原则，列出质子条件。第13页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四例如 列出HCl,HAc,Na2CO3水溶液的质子条件。解 HCl溶液中存在HCl、H2O、H+、Cl-、OH- 得到质子 零水准：失去质子 HCl- Cl- H3O+ -H2O- OH- PBE式为 c(H+)=c(Cl-)+c(OH) 例如： HAc溶液中存在 HAc、H2O、H+、Ac-、OH- 得到质子 零

7、水准：失去质子 HAc - Ac- H3O+ -H2O- OH- PBE式为 c(H+)=c(Ac-)+c(OH)第14页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四NaH2PO4溶液中存在H2PO42-,H2O,H+,HPO4-,H3PO4,OH,PO4 3 - 得到质子 零水准：失去质子 H2PO42- -H PO42- H2PO42- -2-PO4 3 - H3PO4 -H2PO42- H3O+ -H2O- OHPBE式为：c(H+)+c(H3PO4)= c(HPO42-)+2c(PO 3 -4 )+c(OH)第15页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四例

8、如，C1 HAc ， C2 NaAc体系的质子条件HAc和 H2O为零水准： 得到质子 零水准：失去质子 HAc - Ac- H3O+ -H2O- OH- PBE式为 c(H+)= c(OH) + c(Ac-)-C2NaAc和 H2O为零水准： 得到质子 零水准：失去质子 HAc- Ac - H3O+ -H2O- OH- PBE式为 c(H+) + c(HAc-)-C1= c(OH)第16页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四二、 一元弱酸弱碱水溶液酸度的计算HA水溶液的PBE式为： c(H+)=c(A-)+c(OH-)从水的离子积得:从HA的离解平衡常数式得:第17页，共

9、27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四精确计算公式HA见340页。在实际工作中一般不作精确计算。第18页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四HA水溶液的PBE式可写为： c(H+)/c =c(A-)/c +c(OH-) c(A-)/c 则近似计算公式近似计算公式的使用条件： Ka ca 20 Kw，即忽略水的离解。 在实际应用中此条件一般都成立。近似处理一：忽略水的离解第19页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四近似处理二：忽略水的离解且弱酸的离解度较小时最简式的使用条件： Ka ca20 Kw，即忽略水的离解； ca/Ka500，即弱酸的

10、离解度较小。最简式第20页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四例 计算0. 1mol.L-1 HAc溶液的c(H+)。解 因为 ca/Ka = 0.1/1.8*10-5 500，所以第21页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四例 计算-1二氯乙酸（HA）溶液的pH值。 已知此酸的Ka =3.3210-2。解 若直接用最简式计算：这是因为ca/Ka=0.3Ka2 ，第二步离解较小，对c(H+)的影响不大。在计算溶液的c(H+)时，可忽略第二步离解，即按一元弱酸计算。第24页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四对多元弱酸碱最简式cb/Kb1500ca/Ka1500第25页，共27页，2022年，5月20日，13点30分，星期四例 计算298K时-1H2S溶液的c(H+)。解 Ka1 = 9.1*10-8 Ka2 = 1.1*10-12 因为Ka1 Ka2 ，只考虑一级离解： H2S = H+ + H