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第2章

酸碱平衡与酸碱滴定Acid-base equilibrium & Acid-base titration

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2.1 概述

2.2 水溶液中的酸碱平衡2.2.1 酸碱质子理论

2.2.2 溶剂合质子2.2.3 酸碱反应的实质

2.2.4 溶剂的质子自递反应及其常数2.2.5 酸碱强度的计算

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2.3 酸碱平衡中有关浓度的计算2.3.1 分析浓度和平衡浓度2.3.2 水溶液中酸碱的分布系数

2.4 水溶液中酸碱平衡的处理方法2.4.1 物料平衡式(质量平衡式)MBE 2.4.2 电荷平衡式CBE

2.4.3 质子平衡式(质子条件式)PBE

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2.5 酸碱溶液pH值的计算2.5.1 强酸强碱溶液pH值的计算 2.5.2 弱酸弱碱溶液pH值的计算 2.5.3 两性物质溶液(C ) 2.5.4 缓冲溶液pH值的计算

2.6 酸碱缓冲溶液2.6.1 缓冲容量 2.6.2 缓冲溶液的选择 2.6.3 缓冲溶液的配制方法

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2.7 酸碱指示剂2.7.1酸碱指示剂的变色原理 2.7.2酸碱指示剂的变色原理 2.7.3影响酸碱指示剂变色范围的因素 2.7.4关于混合指示剂

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2.8 酸碱滴定基本原理及指示剂选择2.8.1 酸碱滴定反应常数Kt 2.8.2 强酸强碱的滴定 2.8.3 一元弱酸(碱)的滴定 2.8.4 多元酸(碱)的滴定

3.9 酸碱滴定的应用2.9.1酸碱溶液的配制与标定 2.9.2应用示例

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第一节 概述

酸碱滴定法(中和滴定法): 以酸碱反应(水溶液中的质子转移反应)为 基础的定量分析法 “酸度” 决定各反应物的存在型体，影响 物质在溶液中的分布和平衡

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本章重点： (1)酸碱平衡理论 (2)各类酸碱溶液的pH值计算方法 (3)各类酸碱滴定曲线和指示剂的选择

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问题

1. 化学试剂分为三级，它们的纯度从高到低 的顺序是(中文名称及相应的英文缩写): _____,_____,_____。

2. 标定法配制标准溶液的步骤是什么？

标定法配制(步骤):(1) 配制溶液

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配制成近似所需浓度的溶液。(2)标定

用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。 (3)确定浓度 由基准物质量(或体积、浓度), 计算确定之。

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2. 给出下列反应中滴定剂与被滴物质之间的关系 (1) nNaOH nH 2SO 4 解： H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O

?

nNaOH

1 nH 2SO 4 2

(2) 置换滴定法

nK 2Cr2O7 解:

?

nNa 2S2O3

Cr2O72-+6I-+14H+ = 2Cr3++3I2+7H2O I2+2S2O32- = 2I-+S4O62-

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Cr2O72-

+6e 2Cr3+

2S2O322 2 3

-2e

S4O62-

nK 2Cr2O7

6 nNa S O4

(3) 通过间接滴定法用KMnO4测Ca2+

nCa 2

? nKMnO2 4 KMnO4

解：Ca C2O CaC2O4

H 2C2O4 CO2 5 2 nKMnO4 nCa nC2O4 2

H

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标准溶液浓度的计算(1)直接配制法设基准物质B摩尔质量为MB(g mol-1),质量为mB(g),配制成体 积为VB(L)的标准溶液 ，浓度：

nB mB cB VB VB M B(2)标定法设浓度为cT(mol L-1)标准溶液滴定体积为VB(L)的物质B的溶液。 用去标准溶液体积VT(mL)

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b b n B n T cB VB cT VT t t bmT cB VB tM T

待测组分含量的计算设试样质量ms(g),测得其中待测组分B的质量为mB(g), 则待测 组分在试样中的质量分数 wB为

b cT VT M B w B m B / ms w B t ms

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第二节 水溶液中的酸碱平衡o o o o o

酸碱质子理论 溶剂合质子 酸碱反应的实质 溶剂的质子自递反应及其常数 酸碱强度的计算

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酸碱的定义酸——能电离出H+的物质 电离理论 碱——电离出OH-的物质

电子理论

酸——凡能接受电子的物质 碱——凡能给出电子的物质

质子理论

酸——凡能给出质子的物质 碱——凡能接受质子的物质