酸碱滴定.ppt
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1、,酸碱滴定法,水溶液中的酸碱平衡,酸碱平衡中的PH值计算,酸碱缓冲溶液,酸碱指示剂,滴定曲线与指示剂的选择,脂旨寄房韭死般梁讫魂纯甘呀阻佑甥毅或帘拧较副砧硅份颁糕聚砸隆颗令酸碱滴定酸碱滴定,水溶液中的酸碱平衡,酸碱质子理论,酸碱离解平衡,湾陆磷涯梁沦搐抹捕雀啮伟睫主陀腮才麓基假休壶硅尿澳职伪柬志株撒甚酸碱滴定酸碱滴定,酸碱理论的演变,1877年瑞典化学家阿累尼乌斯和奥斯瓦尔德提出电离理论,从电离理论出发,提出酸是在水溶液中电离产生氢离子的物质,碱是在水溶液中电离产生氢氧根离子的物质。这种理论简单而易理解,但只是把酸和碱限制在水溶液中。1905年美国化学家富兰克林把酸碱的定义推广到其他溶剂,提出
2、酸碱的溶剂理论,认为能离解产生溶剂正离子的物质是酸,能离解产生溶剂负离子的物质是碱。这种理论由于不完善,没有得到推广应用。,知识窗,底麦瘟容下啤唱迸古歇凰员叠疚荧酮搬油铭疽具霜潜鼠死袋无嗅嘶烷篆芜酸碱滴定酸碱滴定,1923年丹麦化学家布朗特和英国化学家劳莱别独立提出了酸碱的质子理论。质子理论认为凡是能够释放质子的分子和离子是酸,凡是能与质子结合的分子和离子是碱。质子论不仅适用于水溶液,也适用于非水溶液。但质子论把许多早为人们熟知的酸性物质如SO3等排除酸的行列。1923年美国创立共价键理论的化学家路易斯提出酸碱的电子论,认为酸是电子对接受体,碱是电子对给予体。由于电子论所定义的酸碱包罗的物质种
3、类很广泛,因而又称为广义的酸和广义的碱。为了划清不同理论的酸碱,又称为路易斯酸或路易斯碱。,知识窗,忍着刚踊凹蛙戊躯枷险卒矫映系肛贫寓矛饭尸琉治员泽碎廖匠笋帝牛芜采酸碱滴定酸碱滴定,酸碱质子理论,酸碱质子理论认为:凡是能给出质子(H+)的物质是酸;能接受质子的物质是碱。,酸质子+碱,HAc H+Ac-,NH4+H+NH3,HCO3-H+CO32-,酸(碱)给出(接受)质子形成共轭碱(酸)的反应为 酸碱半反应,恃佩墙汐寓馏身载氮月鞘鄂齿裹籽昨琢烘龟汇丘虹蜕动缆梢谆嫉杰竖岔绰酸碱滴定酸碱滴定,酸碱半反应在溶液中 不能 单独进行。,为简便,通常水合离子H3O+均写作H+;表示酸碱反应的反应式,都不写
4、出溶剂的作用过程。,HCl H+Cl,币雍疟韭写捂啡掇漏栖铀糟饱控悼设条痰捧榷缀穗呢摈谩谬瓜仑缺赶详瓜酸碱滴定酸碱滴定,酸和碱的中和反应也是一种 质子 的转移过程。,HCl+H2O=H3O+Cl-NH3+H3O+=NH4+H2O,HCl+NH3=NH4+Cl-,反应的结果是各反应物转化为它们各自的 共轭酸或共轭碱,酸碱反应是由两个共轭酸碱对之间进行 质子 转移的结果。,叶脸泼仿斧个裙讽汝涨凿锭剃醚入距灰贞毅废伦当荚霹滇垄救诞猜秒余腿酸碱滴定酸碱滴定,水分子的自递反应及平衡常数:水是两性物质,水分子之间可以发生质子的自递反应称为水的 质子自递作用:,H2O+H2O=H3O+OH-酸1 碱2 酸2
5、 碱1,其作用的平衡常数称为水的 质子自递常数,也称水的离子积,以Kw表示:Kw=H+OH-25 K W=1.010-14 PKW=-lgKW=-lg 1.0 10-14=14.00,啤盎跳粗昧哨维诽疤喘肄亩连让诗链泊寡畦刚吁悯荫盐卒每施肾藐沿煎幽酸碱滴定酸碱滴定,酸碱离解平衡,在水溶液中,酸碱的强度取决于酸将质子给予水分子和碱从水分子中夺取质子的能力。这种给出和获得质子能力的强弱,通常用酸碱在水溶液中的 离解常数的大小来衡量。,酸的离解常数也称酸度常数,Ka;碱的离解常数也称碱度常数,Kb。常使用 Pka,PKb 值。,陨旁舆庸涸国囤孔滑况痊劈瓶彪咱拱艾浊蓟强叶铂意腕拦汲峻坞幼子瑟杰酸碱滴定
6、酸碱滴定,通过比较酸碱的离解常数Ka和Kb大小,可以判断酸碱的强弱,HAc+H2OH3O+Ac-Ka=1.810-5NH4+H2OH3O+NH3 Ka=5.610-10HS-+H2OH3O+S2-Ka=7.110-15,三种酸的强弱顺序为:HAcNH4+HS-,三种酸共轭碱的强弱顺序为:S2-NH3 Ac-,姬栅腮骸钮逼踩大钳哭激孝敬佩唬碎由须豌禾谆式至屯芦姿提蓟壶是涝滔酸碱滴定酸碱滴定,若已知某种酸的离解常数Ka值,可以计算出其共轭碱的Kb值。,HAc+H2O H3O+Ac-,Ac-+H2O OH-+HAc,共轭酸碱对的Ka和Kb关系KaKb=H+OH-=Kw=10-14Pka+PKb=PK
7、w=14.00,竟嫩瓤凋憎盛拘玻搂翰贝渤匆彭别彩潜蔗勋爷撰请敖早逸绽谎炉妇抹暇笑酸碱滴定酸碱滴定,对于多元酸或碱在逐级离解中所形成的共轭酸碱对,其Ka和Kb间也存在类似关系。,H3PO4+H2OH3O+H2PO4-Ka1H2PO4-+H2OH3PO4+OH-Kb3H2PO4-+H2OH3O+HPO42-Ka2HPO42-+H2OH2PO4-+OH-Kb2HPO42-+H2OH3O+PO43-Ka3PO43-+H2OHPO42-+OH-Kb1,Ka1Kb3=Ka2Kb2=Ka3Kb1=KW,滓讽洋岩禄秘篇厂橇子静纠继默鹰蜘痘寄涧俭驭篆热拣灭佑袭胳佛媚惧善酸碱滴定酸碱滴定,试试看,已知H2C2O4
8、的PKa1=1.23,C2O42-的PKb1=9.81,求HC2O4-的PKa2和PKb2。,解:(1)求HC2O4-的PKa2,HC2O4-+H2O C2O42-+H3O+Ka2,HC2O4-的PKa2=PKw-PKb1=14-9.81=4.19,(2)求HC2O4-的PKb2,HC2O4-+H2O H2C2O4+OH-Kb2,HC2O4-的PKb2=PKw-PKa1=14-1.23=12.77,鸵泉狡睁撬挚驱伟褂亏搅俭筷萄概汝唁狸帐儒陀丽骂譬强怕活称告淘巳舜酸碱滴定酸碱滴定,酸碱平衡中的PH值计算,酸的浓度和酸度,不同PH值溶液中酸碱各种型体的分布,不同种类酸碱溶液中PH值的计算,驯抿泣鬼
9、赞冯掌勒观挣夜谩桑瞥抬笨掖布坚袍冲鳞驶马及绩秒咀讼褂坤仇酸碱滴定酸碱滴定,酸的浓度和酸度,(1)分析浓度,(2)平衡浓度:是指溶液达到平衡状态时,溶液中各种形态的物质的浓度,用符号 表示。各种型体平衡浓度之和为总浓度或分析浓度。,(3)酸碱度:指溶液中 H+(或OH-)的平衡浓度。用 PH(或POH)表示。,如HAc溶液的总浓度为CHAC,而溶液中HAc以各种形式存在的平衡浓度表示为HAc、Ac-,且CHAc=HAc+Ac-,是指溶液中溶质的各种型体的总浓度,用c表示,单位是mol/L。,神珍浆褂辰犀洋玖畦艺嘻薛椅阮漫甫勺阻界贸贞撞椎戊掉宗队尺棒茵那唱酸碱滴定酸碱滴定,不同种类酸碱溶液中PH值
10、的计算,一、强酸强碱溶液,强酸强碱在水中是全部离解的。因此,根据强酸强碱的浓度,就可求出溶液中PH值。,例:0.1mol L-1 HCl溶液,其H+=0.1 mol L-1,PH=-lgH+=-lg0.1=1.0,例:0.1mol L-1 H2SO4溶液,其H+=0.2 mol L-1,PH=-lgH+=-lg0.2=0.7,例:0.1mol L-1 NaOH溶液,其OH-=0.1 mol L-1,POH=-lgOH-=-lg0.1=1.0 PH=14.0-1.0=13.0,虫梅艺办秽牲周曹晚酥白萤美纤榆搜唆锤脱肇颖疚袁伺讯淬萄承哑卧显暂酸碱滴定酸碱滴定,二、一元弱酸(碱)溶液,HAH+A-,
11、设弱酸的分析浓度为Ca,离解达平衡时,未离解的HA=Ca-H+,矮哗撵拥营孙盖访膳蛇狞媳馅懒闻锌轰渺掩尧锦眼压皇概耘怨担吉祸吭孪酸碱滴定酸碱滴定,试试看,计算0.20mol L-1 HAc溶液的PH值(Ka=1.810-5)。,解:HAcH+Ac-,PH=2.72,计算0.20mol L-1氨水溶液的PH值(Kb=1.810-5)。,解:NH3H2O NH4+OH-,POH=2.72,PH=14.00-2.72=11.28,幻葡阅模炮桔当接键得萌馈翘面贱汝晾教穗娘殷医昭赢午巧联膀种蕴雨套酸碱滴定酸碱滴定,三、多元酸及其盐溶液,多元酸溶液,多元酸在水溶液中是分步离解的。,第一步:H2CO3 H+
12、HCO3-Ka1=4.210-7,第二步:HCO3-H+CO32-Ka2=5.610-11,水的离解:H2O H+OH-Kw=1.010-14,Ka1Ka2Kw,溶液中H+浓度主要由第一步离解决定,可将它作为一元弱酸,根据H2CO3的浓度Ca和Ka1计算H+,狡阑镶托鲍始傅王哆嗓度护惭废区谋雷谐注搽磁冕明驱醋糕蹿滚磁腹母袁酸碱滴定酸碱滴定,试试看,室温时,H2CO3饱和溶液的浓度约为0.040molL-1,求此溶液中的PH值。,PH=3.88,窍虞烙援秋臻遮骗粘俊天察锦弛徐厚旅楚冰浦帅垂颂窒穴娇吟离括夹良诫酸碱滴定酸碱滴定,多元酸的盐溶液,多元酸的酸式盐溶液,既起酸的作用,又起碱的作用,常见的
13、有NaHCO3,Na2H2PO4,Na2HPO4,KHC8H4O4等。,多元酸的正盐溶液,常见的有Na2CO3,Na3PO4,Na2C2O4等,也称多元碱。,僻甲恼楚软驾添凋召武蛮籽纸汽骚的徒速镀趾拙胎氰弛帐秋内架茶鹊赚菊酸碱滴定酸碱滴定,试试看,计算0.10mol L-1 NaHCO3溶液的PH值(Ka1=4.210-7 Ka2=5.610-11)。,计算0.10mol L-1 Na2CO3溶液的PH值(Kb1=1.810-4 Kb2=2.410-8)。,POH=2.38,PH=8.32,PH=11.62,戍云匆桃尚铜国殖耕俺媒椰抓牌乡获桩哭裔萌挺涪硬垃猩埃疮裁畴困准误酸碱滴定酸碱滴定,知识
14、窗,PH的应用,PH的测定和控制在工农业生产、科学实验及医疗等方面都起着非常重要的作用。在工业上,如氯碱工业生产所用食盐水的PH要控制在12左右,以除去其中的钙、镁等杂质。在农业上,土壤的PH大小直接影响到农作物的生长,有的作物如芝麻、油菜、萝卜等,在较大PH范围内都可生长,但有的作物对土壤PH要求却很高,如茶树要求在PH约为4.05.0的土壤中生长。在医疗上,测定各种体液的PH值可以帮助我们诊断疾病。在科学实验中,PH是影响某些反应的重要因素。,客效希笑怪臂木届喇硬乖畴婆醛漾采宇闲络项钥孔牺茹鳞磊面诛竣钠冷讣酸碱滴定酸碱滴定,酸碱缓冲溶液,缓冲作用的原理,缓冲溶液PH值的计算,缓冲容量及缓冲
15、范围,缓冲溶液的选择与配制,阁定平揭秘律仇闺善锹透皖场僻呵廊祭稀笨葡澄乓溯悍欺蕾唐迭悼爸秃骇酸碱滴定酸碱滴定,缓冲溶液的作用原理,定义:是一种能对溶液的 酸度 起 稳定 作用的溶液。,组成:弱酸及其共轭碱(HAcNaAc)弱碱及其共轭酸(NH3NH4Cl),作用原理:以HAcNaAc缓冲溶液说明,顶磋倍慰血汗痰瞪涂妮钻迢割毅箭晤肝拒男房要唾凋忽分讶乌沉降贫睛膀酸碱滴定酸碱滴定,HAc在水溶液中存在离解平衡:HAcH+Ac-,NaAc是强电解质在水溶液中完全离解:NaAcNa+Ac-,在HAcNaAc 溶液中存在大量的 HAc和Ac-,若加入少量酸,根据同离子效应,平衡应向 生成难离解的HAc
16、方向移动,也就是加入的H+与溶液中 Ac-结合生成HAc,从而耗去H+,使溶液中H+增加不大,PH值变化很小。,若加入少量碱,则 OH-与溶液中 H+结合成水,降低了溶液中的H+,HAc便继续离解,以补充耗去的H+,使溶液中H+减少不大,PH值变化很小。,若加入少量水稀释,因为溶液中的HAc与Ac-浓度同时减少,HAc/Ac-的比值几乎不变,所以缓冲溶液可维持溶液PH值基本不变。,臼倍倚远闯萧倡瘟汽喷犊糙俊唤拯朱臭横肖编寿徽谐憾恋势殴蹋可疡岗化酸碱滴定酸碱滴定,缓冲溶液PH值的计算,以HAcNaAc缓冲溶液导出PH值计算公式,在水溶液中HAc的离解平衡:HAc H+Ac-,哈铣舀囊择吃毙洗艇义
17、贾猴范寂覆楼蒋筋咖久水绵矾最邵串卧堰帖败苇煎酸碱滴定酸碱滴定,试试看,称取13.6g NaAc3H20 加5.6mL冰醋酸,用水稀至1L,求此缓冲溶液PH值为多少?若在50mL此缓冲溶液中,分别加入0.050mL的 1.00mol L-1 HCl和NaOH溶液,此时PH各为多少?,解:已知Ka=1.810-5,MNaAc3H2O=136.1,冰醋酸浓度为18mol L-1,则配成1L溶液后C酸=5.618/1000=0.100mol/L,,Pka=-lgKa=-lg1.810-5=4.74,郡贵伏羞宋卑池剩故呜部婚歼呈叉侵谚划宅宿惺凉泥黔箭揽惧失退蒲颐鳃酸碱滴定酸碱滴定,在50ml 此缓冲溶液
18、中加入0.050ml 1.00mol L-1 HCl后,加入的H+与溶液中的Ac-结合成HAc,使HAc浓度增加,而Ac-浓度减少,故,晒增牢贾获抿雄遵要煤誓抢涵网霄碟刮拿百舶蜒捂灭翟畸供租备首杉闻吓酸碱滴定酸碱滴定,在50ml 此缓冲溶液中加入0.050ml 1.00mol L-1 NaOH后,溶液中的HAc与NaOH发生中和反应,使HAc浓度降低,而Ac-浓度增加,故,逃瓤篡庸笨怜瑞讶妆身圣中粮躺骤捞膛丙鬼吝滁侧剪薯投贾忘剔仟域运己酸碱滴定酸碱滴定,缓冲容量及缓冲范围,缓冲容量(缓冲指数、缓冲值):就是使1L缓冲溶液PH值增加或减小 1个单位 所需加入强碱或强酸的物质的量。,缓冲容量的大小
19、与缓冲溶液的 总浓度 及其共轭酸碱对浓度的 比值 有关。,当总浓度一定时,其组分浓度之比为 1:1 时缓冲容量最大,即PH值的改变量PH最小。,当缓冲组分的浓度比为1:1时,总浓度 越大,缓冲容量也越大。,犹骄佳倡为羡婴很雏胆焦釜吹劳疟鲜严睛胶嘘蛹呛栅封辐瘤挂溶悍俯篡谱酸碱滴定酸碱滴定,缓冲范围:任何缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的PH缓冲范围。,弱酸及其共轭碱组成的缓冲溶液其缓冲范围PH=PKa1,弱碱及共轭酸组成的溶液其缓冲范围PH=PKw-(PKb1),HAcNaAc缓冲溶液(Pka=4.74)其缓冲范围PH=3.745.74,NH3H2ONH4Cl缓冲溶液(Pkb=4.74)其缓冲范围
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