无机化学~第七章酸碱平衡.ppt

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1、无机化学第七章酸碱平衡现在学习的是第1页,共90页第一节第一节 酸碱质子理论酸碱质子理论酸碱理论包括:酸碱理论包括:电离理论电离理论电子理论电子理论质子理论质子理论酸电离产生的阳离子全部为H+的物质碱电离产生的阴离子全部为OH-的物质酸凡能接受电子的物质碱凡能给出电子的物质酸凡能给出质子的物质碱凡能接受质子的物质现在学习的是第2页,共90页一、一、质子酸碱的概念质子酸碱的概念酸酸凡能给出质子的物质都是酸。凡能给出质子的物质都是酸。如:如:如:如:HAcHAcNHNH4 4+H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3-HH2 2OO碱碱凡能接受质子的物质都是碱。凡能接受质子的物质都是碱。如:如

2、:如:如:AcAc-NHNH3 3 HCOHCO3 3-COCO3 32 2-OHOH-继续继续 既能给出质子又能接受质子的物质 称为两性物质。现在学习的是第3页,共90页二、共轭酸碱对和酸碱半反应二、共轭酸碱对和酸碱半反应共轭酸=共轭碱 H+酸碱半反应:酸给出质子或碱接受质子的反应。酸碱半反应:酸给出质子或碱接受质子的反应。酸碱半反应:酸给出质子或碱接受质子的反应。酸碱半反应:酸给出质子或碱接受质子的反应。现在学习的是第4页,共90页三、三、酸碱反应的实质酸碱反应的实质醋酸在水中的离解:醋酸在水中的离解:半反应半反应半反应半反应1 1 1 1HAcHAc(酸(酸(酸(酸1 1 1 1)AcA

3、c-(碱(碱(碱(碱1 1 1 1)+H+H+半反应半反应半反应半反应2 2 2 2HH+H+H2 2OO(碱(碱(碱(碱2 2 2 2)HH3 3OO+(酸(酸(酸(酸2 2 2 2)HAcHAc(酸(酸(酸(酸1 1 1 1)+H+H2 2OO(碱(碱(碱(碱2 2 2 2)HH3 3OO+(酸(酸(酸(酸2 2 2 2)+Ac+Ac-(碱(碱(碱(碱1 1 1 1)n n 氨在水中的离解:氨在水中的离解:氨在水中的离解:氨在水中的离解:半反应半反应半反应半反应1 1 1 1NHNH3 3(碱(碱(碱(碱1 1)+H+H+NHNH4 4+(酸(酸(酸(酸1 1 1 1)半反应半反应半反应半

4、反应2 2 2 2HH2 2OO(酸(酸(酸(酸2 2 2 2)OHOH-(碱(碱(碱(碱2 2 2 2)+H+H+NHNH3 3(碱(碱(碱(碱1 1 1 1)+H+H2 2OO(酸(酸(酸(酸2 2 2 2)OHOH-(碱(碱(碱(碱2 2 2 2)+NH+NH4 4+(酸(酸(酸(酸1 1 1 1)共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对现在学习的是第5页,共90页续续NH4Cl的水解的水解(相当于相当于NH4+弱酸的离解弱酸的离解)NaAc的水解的水解(相当于相当于Ac弱碱的离解)弱碱的离解)NH4+H2OH3O+NH3Ac-+H2OOH-+HA

5、c共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对HAc+NH3NH4+Ac-n n醋酸与氨在水溶液中的中和反应醋酸与氨在水溶液中的中和反应醋酸与氨在水溶液中的中和反应醋酸与氨在水溶液中的中和反应共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对现在学习的是第6页,共90页续续说明:说明:酸碱半反应不可能单独发生酸碱半反应不可能单独发生酸碱半反应不可能单独发生酸碱半反应不可能单独发生酸碱反应的实质是两个酸碱反应的实质是两个酸碱反应的实质是两个酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对之间的之间的之间的之间的质子转移质子转移质子转移质子转移酸碱反应方向:较

6、强的酸较强的碱酸碱反应方向:较强的酸较强的碱酸碱反应方向:较强的酸较强的碱酸碱反应方向:较强的酸较强的碱=较弱的酸较弱的碱较弱的酸较弱的碱较弱的酸较弱的碱较弱的酸较弱的碱现在学习的是第7页,共90页四四、水溶液中的酸碱平衡水溶液中的酸碱平衡 1、水的质子自递反应 H H2 2O O(酸(酸1 1)+H+H2 2O O(碱(碱2 2)=H=H3 3O O+(酸(酸2 2)+OH+OH-(碱(碱1 1)简写为:简写为:H H2 2O=HO=H+OH+OH-(H H3 3O O+简为简为 H H+)达平衡时:达平衡时:称之为水的质子自递常数,也叫水的离子积。称之为水的质子自递常数,也叫水的离子积。2

7、525O OC C时等于时等于1.01.01010-14-14现在学习的是第8页,共90页2.酸、碱的离解及酸、碱的强度(1 1)一元弱酸(碱)一元弱酸(碱)egeg:醋酸:醋酸:HAc+HHAc+H2 2O=AO=AC C-+H+H3 3O O+简写为:简写为:HAc=HHAc=H+Ac+Ac-(250C)(酸常数)醋酸钠:Ac-+H2O=HAc+OH-(250C)(碱常数)Ka0kb0=c(H+)/c0c(OH-)/c0=1.0 1014 (共轭酸碱对)现在学习的是第9页,共90页(2)二元弱酸(碱)eg:H2CO3分步离解H2 2COCO3 3的离解:的离解:H H2 2COCO3 3+

8、H+H2 2O=HCOO=HCO3-+H+H3 3O O+HCOHCO3 3-+H+H2 2O=COO=CO3 32-2-+H3 3O O+简写为:简写为:H H2 2COCO3 3=HCO3 3-+H+H+KKa1a1 HCOHCO3 3-=CO=CO3 32-+H+H+Ka2a2 CO32-的离解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-Kb1HCO3-+H2O=H2CO3OH-Kb2同样,有Ka1Kb2=KKa2Kb1=K (共轭酸碱对)现在学习的是第10页,共90页(3)三元弱酸(碱)eg:H3PO4分步离解 Na3PO4分步离解分步离解POPO4 43-+H2 2OO=HPOHPO4

9、42 2-+OH-Kb1b1 HPO42 2-+H+H2 2OO=HH2 2POPO4 4-+OH+OH-K Kb2b2 H2 2PO4 4-+H+H2 2OO=HH3 3POPO4+OH+OH-K Kb3b3 HH3 3POPO4=HH2 2POPO44-+H+H+Ka1 H2POPO4-=HPO=HPO4 42 2-+H+H+Ka2 HPOHPO42 2-=PO=PO4 43 3-+H+H+Ka3现在学习的是第11页,共90页共轭酸碱对共轭酸碱对:HH3 3PO4 4-H-H2 2POPO4-Ka1Kb3=KHH2POPO4 4-HPO-HPO4 42 2-Ka2Kb2=KHPOHPO42

10、 2-PO-PO4 43-Ka3Kb1=K现在学习的是第12页,共90页讨论:讨论:Ka0 越大,酸给质子能力越强,酸性越强;越大,酸给质子能力越强,酸性越强;kb0 越大,碱得质子能力越强,碱性越强。越大,碱得质子能力越强,碱性越强。共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对HAHAHAHA和和和和A A A A-有如下关系有如下关系有如下关系有如下关系KaKb=K另外,多元酸、碱在水中逐级离解,强度递减。另外,多元酸、碱在水中逐级离解,强度递减。另外,多元酸、碱在水中逐级离解,强度递减。另外,多元酸、碱在水中逐级离解,强度递减。K Ka1a1 KaKa2 2 K Ka3a3 Kb1 Kb2

11、Kb3现在学习的是第13页,共90页练习练习例:计算HS-的pKb2值pKb2=pKpKa1=14.007.02=6.98解:HS-+H20H2S+OH-现在学习的是第14页,共90页第二节第二节 影响酸碱平衡的因素影响酸碱平衡的因素一、稀释作用一、稀释作用离解常数与离解度:离解常数与离解度:离离解解常常数数是是平平衡衡常常数数的的一一种种形形式式,与与浓浓度度无无关;离解度是关;离解度是转转化率的一种形式,与化率的一种形式,与浓浓度有关。度有关。现在学习的是第15页,共90页导出导出 与K 的关系:的关系:HA=HHA=H+A+A-起始浓度:起始浓度:c00c00平衡浓度:平衡浓度:(cc)

12、ccc)cc=(=(CC/C C00)2/1-当电离度很小(5%)时,11有:有:K Ka a0 (c/c(c/c0 0)2 2 或或 K Ka0 0/(c/c0 0)1/2(稀释定律稀释定律)可见,溶液浓度越小,电离度越大。可见,溶液浓度越小,电离度越大。现在学习的是第16页,共90页二、同离子效应与盐效应二、同离子效应与盐效应 同同离离子子效效应应:在弱电解质溶液中,加入与该弱电解质具有相同离子的强电解质时,弱电解质的离解度会降低,这种作用称为同离子效应。盐盐效效应应:在弱电解质溶液中,加入与该弱电解质不具有相同离子的强电解质时,弱电解质的离解度会增大,这种作用称为盐效应。现在学习的是第1

13、7页,共90页1.1.分析浓度和平衡浓度:分析浓度和平衡浓度:分析浓度分析浓度:指溶液中所含的某酸(碱)总的物质的量浓度。平衡浓度:平衡浓度:指平衡状态时,溶液中某一型体的浓度。体系达平衡后,某酸(碱)各型体的平衡浓度之和等于该某酸(碱)的分析浓度。三、酸度对弱酸(碱)型体分布的影响三、酸度对弱酸(碱)型体分布的影响现在学习的是第18页,共90页2 2酸度对弱酸(碱)型体分布的影响酸度对弱酸(碱)型体分布的影响 分布系数():溶液中某酸(碱)的各型体的平衡浓度在其分析浓度中所占的分数。即:=某种型体平衡浓度/分析浓度现在学习的是第19页,共90页(1 1)一元酸:)一元酸:HAA-+H+现在学

14、习的是第20页,共90页讨论讨论KaKa一定时,一定时,一定时,一定时,HAHA和和和和 A A-与与与与pHpH有关有关有关有关 pHpH,HAHA,A A-n npHpH pKapKa,HAcHAc为主为主为主为主n n pH=pKapH=pKa,HAc=AcHAc=Ac-n npHpH pKapKa时,时,时,时,AcAc-为主为主为主为主HAHAAA现在学习的是第21页,共90页练习练习例:计算pH=5.0时,HAc溶液(0.1000mol/L)中HAc和Ac-的分布系数及平衡浓度解:同理,讨论一元弱碱(NH3H2O)的离解平衡。现在学习的是第22页,共90页(2 2)二元酸:)二元酸

15、:H2C2O4HC2O4-+H+HC2O4-C2O42-+H+现在学习的是第23页,共90页讨论讨论KaKa一定时,一定时,一定时,一定时,0 0,1 1和和和和 2 2与与与与HH+有关有关有关有关 pHpH pKapKa1 1,HH2 2C C2 2OO4 4为主为主为主为主 pH=pKapH=pKa1 1,HH2 2C C2 2OO4 4=HC=HC2 2OO4 4-pKapKa11 pHpH pKapKa22,HCHC2 2OO4 4-为主为主为主为主 pH=pKapH=pKa2 2,HCHC2 2OO4 4-=C=C2 2OO4 42-2-pHpH pKapKa2 2,C C2 2O

16、O4 42-2-为主为主为主为主H2C2O4HC2O4现在学习的是第24页,共90页(3 3)多元酸:)多元酸:H3PO4H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+现在学习的是第25页,共90页讨论讨论 pHpH pKapKa1 1,HH3 3POPO4 4为主为主为主为主pH=pKapH=pKa1 1,HH3 3POPO4 4=H=H2 2POPO44-pKapKa11 pHpH pKapKa22,HH2 2POPO4 4-为主为主为主为主(宽)(宽)(宽)(宽)pH=pKapH=pKa2 2,HH2 2POPO44-=HPO=HPO4 42-2-pKapK

17、a22 pHpH pKapKa33,HPOHPO4 42-2-为主为主为主为主(宽)(宽)(宽)(宽)pH=pKapH=pKa3 3,HPOHPO442-2-=PO=PO4 43-3-pHpH pKapKa33,POPO4 43-3-为主为主为主为主适合分步滴定适合分步滴定适合分步滴定适合分步滴定现在学习的是第26页,共90页结论结论1 1)分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全)分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全 不同的概念,两者通过不同的概念,两者通过联系起来。联系起来。2)对于任何酸、碱性物质,满足)对于任何酸、碱性物质,满足1+2+3+-+n=13)取决于取决于Ka,Kb及及H+的大小

18、,与的大小,与C无关。无关。4)大小能定量说明某型体在溶液中的分布大小能定量说明某型体在溶液中的分布,由由可求某型体的平衡浓度。可求某型体的平衡浓度。现在学习的是第27页,共90页化学平衡中,每一给定的分析浓度等于各存在型体平衡浓度之和。溶液中荷正电的质点数应等于荷负电的质点数。酸碱反应达平衡时酸失去的质子数等于碱得到的质子数。第三节第三节 酸碱水溶液酸度的计算酸碱水溶液酸度的计算一、一、质子条件式质子条件式物料平衡式(质量平衡式)物料平衡式(质量平衡式)MBEMBE电荷平衡式电荷平衡式 CBECBE质子平衡式(质子条件式)质子平衡式(质子条件式)PBEPBE现在学习的是第28页,共90页MB

19、E练习练习例例1:Cmol/mL的的HAC的物料平衡式的物料平衡式C=HAC+AC-例例2:Cmol/mL的的H3PO4的物料平衡式的物料平衡式C=H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-例例3:Cmol/mL的的Na2HPO4的物料平衡式的物料平衡式Na+=2CC=H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-例例4:Cmol/mL的的NaHCO3的物料平衡式的物料平衡式Na+=CC=H2CO3+HCO3-+CO32-现在学习的是第29页,共90页CBE练习练习例例1:Cmol/mL的的HAC的电荷平衡式的电荷平衡式H+=AC-+OH-例例2:Cmol/mL的的H3PO4的电荷

20、平衡式的电荷平衡式H+=H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+OH-例例3:Cmol/mL的的Na2HPO4的电荷平衡式的电荷平衡式Na+H+=H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+OH-例例4:Cmol/mL的的NaCN的电荷平衡式的电荷平衡式Na+H+=CN-+OH-现在学习的是第30页,共90页关于质子条件式(关于质子条件式(PBE)如在HAc的水溶液中,存在平衡关系:HAc+H2O=AC-+H3O+H2O+H2O=OH-+H3O+那么,PBE为:C C(HH+)=C=C(ACAC-)+C+C(OH-)现在学习的是第31页,共90页如何写质子条件式(如何写质子条件式(PBE)

21、1 1零水准法(质子参考水准)零水准法(质子参考水准)零水准物质的选择零水准物质的选择 a溶液中大量存在(起始物或反应的产物)b参与质子转移质子条件式书写方法质子条件式书写方法等式左边零水准得质子后的产物等式右边零水准失质子后的产物根据质子得失相等原则质子得失相等原则列出质子条件式现在学习的是第32页,共90页续续PBEPBE例例1:Cmol/mL的的NH4H2PO4的质子条件式的质子条件式 零水准NH4+,H2PO4-,H2O C(H3PO4)+C(H+)=C(NH3)+C(HPO42-)+2C(PO43-)+C(OH-)例例例例2 2:Cmol/mlCmol/ml的的的的NaNa2 2HP

22、OHPO4 4的质子条件式的质子条件式的质子条件式的质子条件式零水准零水准HPOHPO4 42-2-,H H2 2O O C C(H H2 2POPO4 4-)+2+2C C(H H3 3POPO4 4)+C C(H H+)=C C(POPO4 43 3-)+C C(OHOH-)现在学习的是第33页,共90页续续PBEPBE2 2依据物料平衡和电荷平衡写质子条件式依据物料平衡和电荷平衡写质子条件式例例3:Cmol/mL的的NaCN的质子条件式的质子条件式物料平衡式:Na+=CC=HCN+CN-(1 1)电荷平衡式:Na+H+=CN-+OH-(2 2)将(1)式带入(2)式质子条件式H+HCN=

23、OH-现在学习的是第34页,共90页续PBEPBE 例例4:Cmol/mL的的NaHCO3的质子条件式的质子条件式物料平衡式Na+=CH2CO3+HCO3-+CO32-=C(1)电荷平衡式Na+H+=HCO3-+2CO32-+OH-(2)将(1)式带入(2)式质子条件式H+H2CO3=CO32-+OH-现在学习的是第35页,共90页二、二、酸碱溶液中酸度的计算酸碱溶液中酸度的计算 强酸强碱溶液强酸强碱溶液pHpH值的计算值的计算 弱酸弱碱溶液弱酸弱碱溶液pHpH值的计算值的计算 两性物质溶液两性物质溶液pHpH值的计算值的计算 缓冲溶液缓冲溶液pHpH值的计算值的计算现在学习的是第36页,共9

24、0页1一元弱酸碱溶液一元弱酸碱溶液(1)一元弱酸)一元弱酸HA(C molmolL L-1-1)HAH+A-H2OH+OH-PBE:cPBE:c(H+)=c(A A)+c+c(OHOH)又c(OH)c(H+)=c(OH)=现在学习的是第37页,共90页分别代入有c(H+)=+c(H+)=现在学习的是第38页,共90页(1 1)当c/K Ka a 500,cKcKa 2020K K 时时,忽忽略略HAHA的离解,忽略水的离解,故 c c(HAHA)=c=cc c(A A)c c则 c(H+)=(最简式)(最简式)(2 2)当c/c/K Ka a 500,cKcKa a 2020K K 时时,HA

25、不不是是很很弱,弱,离解不能忽略,忽略水的离解,故离解不能忽略,忽略水的离解,故 c c(HAHA)=cc c(A A)cc c(H+)则c(H+)=(近似式)(近似式)现在学习的是第39页,共90页(3)当c/Ka500,cKa20K时,可忽略HA的离解,不可忽略水的离解,故c(HA)c则 c(H+)=现在学习的是第40页,共90页(2 2)一元弱碱)一元弱碱)一元弱碱)一元弱碱 一元弱碱溶液的c(O OH-)的计算方法与一元弱酸溶液的c(H+)的计算方法相同,只需将公式中的c(H+)改为c(O OH-),Ka改为Kb 即可。现在学习的是第41页,共90页2 2多元弱酸碱溶液多元弱酸碱溶液(

26、1)多元弱酸:对于分析浓度为CmolmolL L-1-1的多元弱酸,由于:K Ka1a1 K Ka2a2 K Ka3a3 H+主要来自第一步离解,可按一元弱酸处理。(2)多元弱碱:对于分析浓度为CmolmolL L-1-1的多元弱碱,由于:Kb1 Kb2 Kb3OH-主要来自第一步离解,可按一元弱碱处理。现在学习的是第42页,共90页3.两性物质溶液两性物质溶液如如NaHA(CCmolmolmolmolL L L L-1-1-1-1):PBE:c(H H+)+c(H H2 2A)=c=c(OHOH)+c+c(A A2 2)即:c(H+)+那么,c(H+)=HA酸式解离与碱式解离倾向均很小,即K

27、a2、Kb2均很小 则 c(HA)c则有:现在学习的是第43页,共90页c(H+)=当cKa220 K,c20Ka1 时 c(H+)=当cKa220 K,c20Ka1 时 c(H+)=当cKa220 K,c20Ka1 时 c(H+)=现在学习的是第44页,共90页三、缓冲溶液三、缓冲溶液1 1缓冲溶液的缓冲原理缓冲溶液的缓冲原理 能抵抗少量外来酸、碱和稀释而保持溶液酸度(pH值)基本不变的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液的三种类型:(1)弱酸及其对应的次级盐(2)多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐(3)弱碱及其对应的盐现在学习的是第45页,共90页2.2.缓冲溶液的缓冲溶液的pHpH值值HA(浓度Ca

28、)+NaA(浓度Cb)HAA-+H+K Ka a c(H+)/C0=KaCa/Cb 即:pH=pKpH=pKa alglgCa/Cb现在学习的是第46页,共90页3 3缓冲溶液的缓冲容量与缓冲范围缓冲溶液的缓冲容量与缓冲范围 缓冲容量():使1升缓冲溶液的pH值改变一个单位所需强酸(碱)的摩尔数。影响缓冲容量(缓冲能力)大小的因素:缓冲对(共轭酸碱对)浓度较大,则缓冲能力较大;总浓度一定时,缓冲对的浓度相差越小,缓冲能力越大。现在学习的是第47页,共90页对于缓冲体系:对于缓冲体系:HAHA(浓度(浓度Ca)+NaA(浓度C Cb)要使其缓冲具有能力,则要求:要使其缓冲具有能力,则要求:1/1

29、0 Ca/Cb 10分别代入:分别代入:pH=pKpH=pKa alglgCa/Cb则有:pKa-1 pHpH pKa+1 (缓冲范围)现在学习的是第48页,共90页4 4缓冲溶液的选择与配制缓冲溶液的选择与配制选择原则:选择pK0a(pK0b)与所要配制的缓冲溶液的pH值(pOH值)尽量接近的缓冲对。现在学习的是第49页,共90页小结小结C C和和i i=某种型体平衡浓度某种型体平衡浓度/分析浓度分析浓度=f=f(K Ka a,K Kb b,HH+),与),与C C无关无关 1 1+2 2+3 3+-+-+n n =1=1由由 定量说明某型体在溶液中的分布,计算其平衡浓度定量说明某型体在溶液

30、中的分布,计算其平衡浓度 水溶液中酸碱平衡的三种处理方法:水溶液中酸碱平衡的三种处理方法:MBEMBE,CBECBE,PBEPBE*零水准法写质子条件式零水准法写质子条件式现在学习的是第50页,共90页续前记住强酸强碱溶液的pH值弱酸弱碱溶液的pH值n n两性物质溶液两性物质溶液的pH值n n缓冲溶液的缓冲溶液的pHpH值值现在学习的是第51页,共90页第四节第四节 酸碱指示剂酸碱指示剂oo酸碱指示剂的变色原理酸碱指示剂的变色原理oo酸碱指示剂的变色范围酸碱指示剂的变色范围oo影响酸碱指示剂变色范围的因素影响酸碱指示剂变色范围的因素oo关于混合指示剂关于混合指示剂现在学习的是第52页,共90页

31、第五节第五节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择酸碱滴定曲线及指示剂的选择 强酸强碱的滴定强酸强碱的滴定 一元弱酸(碱)的滴定一元弱酸(碱)的滴定 多元酸(碱)的滴定多元酸(碱)的滴定现在学习的是第53页,共90页一、强酸强碱的滴定一、强酸强碱的滴定 强碱滴定强酸 强酸滴定强碱H+OH-H2O现在学习的是第54页,共90页(一)强碱滴定强酸(一)强碱滴定强酸NaOHNaOH(0.1000mol/L0.1000mol/L)滴定)滴定HClHCl(0.1000mol/L0.1000mol/L,20.00mL20.00mL)1 1滴定过程中滴定过程中滴定过程中滴定过程中pHpH值的变化值的变化值的变化值的变

32、化2 2滴定曲线滴定曲线滴定曲线滴定曲线3 3滴定的滴定的滴定的滴定的pHpH突跃范围突跃范围突跃范围突跃范围4 4指示剂的选择指示剂的选择指示剂的选择指示剂的选择现在学习的是第55页,共90页1滴定过程中滴定过程中pH值的变化值的变化(1)滴定前(滴定前(Vb=0):(2 2)等量点前()等量点前(V Vb b V Va a):如加入):如加入NaOH19.98mNaOH19.98m(等量点前(等量点前0.1%0.1%)现在学习的是第56页,共90页(3)Vb=Va(等量点):(4)等量点后(VbVa):如加入NaOH20.02m(等量点后0.1%)现在学习的是第57页,共90页2滴定曲线滴

33、定曲线 滴定开始初期,强酸缓冲区,滴定开始初期,强酸缓冲区,滴定开始初期,强酸缓冲区,滴定开始初期,强酸缓冲区,pHpH变化较小变化较小变化较小变化较小;等量点前后等量点前后等量点前后等量点前后0.1%0.1%,pHpH产生产生产生产生 突突突突 跃;跃;跃;跃;pH=5.4pH=5.4 继续滴加继续滴加继续滴加继续滴加NaOHNaOH,强碱缓冲区,强碱缓冲区,强碱缓冲区,强碱缓冲区,pHpH变化较小变化较小变化较小变化较小。现在学习的是第58页,共90页3滴定突跃滴定突跃 滴滴定定突突跃跃范范围围:化化化化学学学学计计计计量量量量点点点点前前前前后后后后 0.1%0.1%0.1%0.1%的的

34、的的相相相相对对对对误误误误差差差差范范范范围围围围内内内内溶溶溶溶液液液液pHpHpHpH值的变化范围称为值的变化范围称为值的变化范围称为值的变化范围称为滴定突滴定突滴定突滴定突跃范围。跃范围。跃范围。跃范围。指示剂的选择原则:指示剂的选择原则:指指示示剂剂的的变变色色范范围围应应全全部部或或部部分分落落在在滴滴定定突跃范围内。突跃范围内。现在学习的是第59页,共90页讨论讨论vv甲基橙(甲基橙(3.13.14.44.4)vv甲基红(甲基红(4.44.46.26.2)vv 酚酞酚酞(8.010.08.010.0)0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHClpH突跃:4.39.7原则上,

35、选择酚酞、甲基红、甲基橙(稍差)均可。但考虑到变色的敏锐性(由浅色变深色易被察觉),应该选择酚酞。现在学习的是第60页,共90页浓度对滴定突跃范围的影响:浓度对滴定突跃范围的影响:1.0mol/LNaOH滴定1.0mol/LHClpH突跃:3.310.7仅从选择原则看,选择甲基红、甲基橙、酚酞均可。0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHClpH突跃:4.39.7仅从选择原则看,可选择甲基红、酚酞;甲基橙(稍差)。0.01mol/LNaOH滴定0.01mol/LHClpH突跃:5.38.7仅从选择原则看,可选择甲基红;酚酞(稍差)。0.001mol/LNaOH滴定0.001mol/LHC

36、lpH突跃:6.37.7无指示剂可选择,滴定无法进行。现在学习的是第61页,共90页(二)强酸滴定强碱(二)强酸滴定强碱0.1000mol/LHCl滴定0.1000mol/L的NaOH滴定曲线形状类似强碱滴定强酸,pH变化相反:pH突跃:9.74.3指示剂的选择:原则上,选择酚酞、甲基红、甲基橙(稍差)均可;但考虑到变色的敏锐性(由浅色变深色易被察觉),应该选择甲基红。现在学习的是第62页,共90页二、一元弱酸(碱)的滴定二、一元弱酸(碱)的滴定(一)强碱滴定弱酸(二)强酸滴定弱碱现在学习的是第63页,共90页(一)强碱滴定弱酸(一)强碱滴定弱酸NaOH(0.1000mol/L)滴定滴定HAc

37、(0.1000mol/L,20.00mL)1滴定过程中滴定过程中pH值的变化值的变化2滴定曲线滴定曲线3影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响滴定突跃的因素和指示剂的选择4弱酸被准确滴定的判别式弱酸被准确滴定的判别式OH-+HAA-+H2O现在学习的是第64页,共90页1滴定过程中滴定过程中pH值的变化值的变化(1)滴定前(滴定前(Vb=0):(2 2)等量点前(V Vb Va a):):构成构成 HAc+NaAcHAc+NaAc 缓冲体系缓冲体系如加入如加入NaOH19.98mLNaOH19.98mL(等量点前(等量点前0.1%0.1%)现在学习的是第65页,共90页(3)等量点(Vb=Va)

38、:HAcNaAc(4)等量点后(VbVa):NaOH+NaAc如加入NaOH20.02mL(等量点后(等量点后0.1%0.1%)现在学习的是第66页,共90页2滴定曲线的形状滴定曲线的形状 滴定前,曲线起点较高;滴定初期,pH随着NaOH的加入变化较快;随后,缓冲能力增强,pH变化缓慢;等量点前后0.1%,pH产生突跃:pH突跃:突跃:7.89.7 继续滴加NaOH,pH变化趋缓(同强碱滴定强酸)(同强碱滴定强酸)指示剂的选择:指示剂的选择:选碱性范围变色的酚酞选碱性范围变色的酚酞.现在学习的是第67页,共90页3影响滴定突跃的因素影响滴定突跃的因素 用强碱滴定某一元弱酸时:用强碱滴定某一元弱

39、酸时:弱酸的浓度(弱酸的浓度(C C)越大,则)越大,则pHpH突跃越大;突跃越大;弱酸的强度(弱酸的强度(K Ka a)越大,则)越大,则pHpH突跃越大。突跃越大。4弱酸能被准确滴定的判别式:弱酸能被准确滴定的判别式:c c K Ka a 10 108 8现在学习的是第68页,共90页讨论讨论现在学习的是第69页,共90页(二)强酸滴定弱碱(二)强酸滴定弱碱HCl(0.1000mol/L)滴定)滴定NH3水水(0.1000mol/L,20.00mL)1.滴定曲线:滴定曲线:与强碱滴定弱酸类似,曲线变化相反。2.影响滴定突跃的因素和指示剂的选择:影响滴定突跃的因素和指示剂的选择:(1)影响因

40、素:被滴定弱碱的浓度与强度。(2)指示剂选择:pH突跃:6.34.3选甲基红,甲基橙(稍差)。3弱碱能被准确滴定的判别式:弱碱能被准确滴定的判别式:c c K Kb b b b 10 108 8H3O+A-HA+H2O现在学习的是第70页,共90页讨论讨论现在学习的是第71页,共90页三、多元弱酸(碱)的滴定三、多元弱酸(碱)的滴定如二元弱酸如二元弱酸H H2 2A A:H2A=HA-+H+Ka1HA-=A2-+H+Ka2 (1 1)若若c c K Ka1a1 10108 8,c c K Ka2a2 10108 8,K Ka1a1/K Ka2a2 10104 4,则则两两步步离离解解出出的的H

41、 H+可分步被准确滴定;可分步被准确滴定;(2 2)若若c c K Ka1a1 10108 8,c c K Ka2a2 10108 8,K Ka1a1/K Ka2a2 10104 4,则则两两步步离离解解出出的的H H+可同时被准确滴定;可同时被准确滴定;(3 3)若若c c K Ka1a1 10108 8,c c K Ka2a2 10108 8,K Ka1a1/K Ka2a2 10104 4,则则只只有有第第一一步步离离解出的解出的H H+能被准确滴定。能被准确滴定。现在学习的是第72页,共90页H3PO4H+H2PO4-Ka1=10-2.12H2PO4-H+HPO42-Ka2=10-7.2

42、1HPO42-H+PO43-Ka3=10-12.7(一)多元弱酸的滴定(一)多元弱酸的滴定NaOHNaOH(0.1000mol/L0.1000mol/L)滴定)滴定)滴定)滴定 HH3 3POPO4 4(0.1000mol/L0.1000mol/L,20.00mL20.00mL)1 1滴定的可行性判断滴定的可行性判断2 2化学计量点化学计量点pHpH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择现在学习的是第73页,共90页多元酸的滴定多元酸的滴定讨论讨论根据变色点pH选择指示剂第一等量点pH=4.7选甲基红甲基红甲基红甲基红甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 第二等量点pH=9.7选酚酞。酚酞。酚酞。酚

43、酞。现在学习的是第74页,共90页(二)多元弱碱的滴定(二)多元弱碱的滴定HCLHCL(0.1000mol/L0.1000mol/L)滴定)滴定)滴定)滴定 NaNa2 2COCO3 3(0.1000mol/L0.1000mol/L,20.00mL20.00mL)CO32-+H+HCO3-Kb1=10-3.75HCO3-+H+H2CO3Kb2=10-7.621.滴定可行性的判断2.化学计量点pH值的计算和指示剂的选择现在学习的是第75页,共90页讨讨论论根据等量点pH选择指示剂第一等量点pH=8.3选酚酞酚酞酚酞酚酞 第二等量点pH=3.9选甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙现在学习的是第76页,共90

44、页第六节第六节 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用一、酸碱标准溶液的配制与标定一、酸碱标准溶液的配制与标定 酸标准溶液酸标准溶液 碱标准溶液碱标准溶液二、二、酸碱滴定法的酸碱滴定法的应用应用混合碱的测定混合碱的测定铵盐中氮含量的测定铵盐中氮含量的测定现在学习的是第77页,共90页一、酸碱标准溶液的配制与标定一、酸碱标准溶液的配制与标定1.HCl的标定常用硼砂(Na2B4O710H2O)B4O72+5H2O=2H3BO3+2H2BO3Kb(H2BO3)=1.7105可被HCl准确滴定总反应:Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl 标定结果:c(HCl)=现在学习的是第78页,

45、共90页 2.NaOH的标定 常用邻苯二甲酸氢钾(或草酸H2C2O42H2O)标定结果:c(NaOH)=现在学习的是第79页,共90页3、CO2的影响的影响如用如用HCl滴定滴定NaOH:(1)若若以以甲甲基基橙橙为为指指示示剂剂,则则CO2的的影影响响可可以忽略;以忽略;(2)若若以以酚酚酞酞为为指指示示剂剂,则则CO2的的影影响响不不可可以忽略(即以忽略(即CO2的存在导致的存在导致NaOH的浓度减小)。的浓度减小)。现在学习的是第80页,共90页当用当用HCl滴定滴定NaOH时,时,V(HCl)将减小)将减小:若是测定NaOH,则导致测定结果偏低;若是标定HCl,则导致标定结果偏高;当用

46、当用NaOH滴定滴定HCl时,时,V(NaOH)将增大:)将增大:若是测定HCl,则导致测定结果偏高;若是标定NaOH,则导致标定结果偏低;现在学习的是第81页,共90页二、二、酸碱滴定法的酸碱滴定法的应用应用(一)混合碱的测定 1烧碱中NaOH和Na2CO3的测定 2纯碱中Na2CO3和NaHCO3的测定n 双指示剂法双指示剂法n BaClBaCl2 2法法现在学习的是第82页,共90页1 1烧碱中烧碱中NaOHNaOH和和NaNa2 2COCO3 3的测定的测定 NaOHNa2CO3加酚酞(红)V1HClNaClNaHCO3酚酞变色后加甲基橙(黄)V2HClCO2H2O甲基橙(黄橙)NaO

47、H消耗HCl的体积为V1-V2Na2CO3消耗HCl的体积为2V2现在学习的是第83页,共90页2 2纯碱中纯碱中NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的测定的测定 NaHCO3Na2CO3加酚酞(红)V1HClNaHCO3NaHCO3酚酞变色后加甲基橙(黄)V2HClCO2H2O甲基橙(黄橙)NaHCO3消耗HCl的体积为V2V1Na2CO3消耗HCl的体积为2V1现在学习的是第84页,共90页判断混合碱的组成:判断混合碱的组成:V10,V2=0:组分为NaOHV1=0,V20:组分为NaHCO3V1=V20:组分为Na2CO3V1V20:组分为Na2CO3+NaOHV2

48、V10:组分为Na2CO3+NaHCO3(NaOH与与NaHCO3不能共存)不能共存)现在学习的是第85页,共90页磷酸盐混合组分(Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4)的分析NaNa3 3POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4加酚酞(红)加酚酞(红)V1HClNa2HPO44Na2 2HPOHPO4 4酚酞变色后酚酞变色后加甲基橙(黄)V2HClNaH2POPO4 4NaHNaH2 2POPO4 4甲基橙(黄甲基橙(黄橙)橙)Na2HPO4消耗HCl的体积为V2V1Na3PO4消耗HCl的体积为2V1现在学习的是第86页,共90页磷酸盐磷酸盐混合混合组分(组分(Na3PO4、Na

49、2HPO4、NaH2PO4)的判断:的判断:V1=V20,组分为Na3PO4V1=V2=0,组分为NaH2PO4V1=0V20,组分为Na2HPO4或Na2HPO4+NaH2PO4V2V10,组分为Na3PO4+Na2HPO4(Na3PO4与与NaH2PO4不能共存)不能共存)现在学习的是第87页,共90页(二)铵盐中氮含量的测定1.蒸馏法2.甲醛法现在学习的是第88页,共90页1.蒸馏法蒸馏法aNH4+OH-NH3+H2ONH3+HCl(准确过量)NH4ClHCl(剩余)+NaOHNaCl+H2O加热bNH4+OH-NH3+H2ONH3+H3BO3NH4+H2BO3-H2BO3-+HClCl-+H3BO3(甲基红)(甲基红)(甲基红)现在学习的是第89页,共90页2.甲醛法甲醛法4NH4+6HCHO(CH2)6N4H+3H+6H2O以酚酞为指示剂,以NaOH滴至浅红色即可。现在学习的是第90页,共90页

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