第七章酸碱平衡和酸碱滴定法

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6.1 酸碱质子理论
酸碱理论发展的概况
1100-1600年 发现盐酸、硫酸、硝酸等强酸 1774年 法国科学家拉瓦锡提出:
酸的组成中都含有氧元素 十九世纪初 认为酸的组成中都含有氢元素 1884年 瑞典科学家Arrhenius提出电离理论 1923年 Bronsted和Lowry提出酸碱质子理论
子的强电解质,使弱电解质电离平衡向左 移动，从而降低弱电解质电离度的现象 叫做同离子效应
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盐效应（异离子效应）
由于强电解质的加入增加了溶液中的离子浓度, 使溶液中离子间的相互牵制作用增强, 离子结合 为分子的机会减小，即分子化速度降低，因而重 新达到平衡时电离度有所增加。
同离子效应存在的同时,也存在盐效应，但盐效 应很弱，一般计算中可忽略。
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6.3 酸碱平衡中有关浓度的计算
1. 水溶液的pH值
水的电离:
H2O ⇌ H++OH-
水的离子 积
Kө=c(H+)c(OH-)/c(H2O) KWө =c(H+)c(OH-)=Kө ·[H2O]
22℃时,KWө =10-14
即一定温度下 ，水溶液中H+和OH-浓度乘
积是一个常数。
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Kaθ
c(H)c(Ac) c(HAc)
A c - + H 2 O H A c + O H -
Kb c(HcA(A )c(cO) H)
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电离常数的大小,表示了弱酸弱碱的电离 程度的大小， Kaө、Kbө越大，表示弱酸 弱碱的电离程度越大，溶液的酸、碱性越 强。
电离常数是一种平衡常数，它只与温度有 关，与浓度无关。
根据质子理论,酸碱反应的实质是两个共 轭酸碱对之间的质子转移反应。
任何一个酸碱反应都是由较强酸和较强 碱反应生成较弱的酸和碱。
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3.水的质子自递反应
H2O+H2O ⇌ H3O++OH简写为: H2O ⇌ H++OH-
K
w
=[c (H+ )/c]·[c (OH-)/c]
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本章学习要求
7.掌握多元酸（碱）分布滴定的判据及滴定终 点的pH值计算,指示剂的选择，了解混合酸 准确滴定的判据及强酸弱酸混合情况下滴定 终点pH值计算，指示剂的选择;
8.了解酸碱滴定法的应用及相关计算，了解CO2 对酸碱滴定的影响，掌握酸碱标准溶液的配 制及标定，掌握混合碱的分析方法及铵盐中 含氮量的测定方法。
本章学习要求
1.掌握弱酸、弱碱的电离平衡,影响电离平衡常 数和电离度的因素，稀释定律;运用最简式计 算弱酸、弱碱水溶液的pH值及有关离子平衡 浓度;
2.了解同离子效应，盐效应;
3.掌握酸碱质子理论:质子酸碱的定义，共轭酸 碱对，酸碱反应的实质，共轭酸碱Kaθ和与Kbθ 的关系;
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本章学习要求
H A c A c -+ H +
平衡浓度 c(1-α)
cα cα
Kaθ
c(H)c(Ac)
c(HAc)
c 2 1
当< 5%时 Kaө=c2 Ka /c
稀释定律
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2.同离子效应和盐效应
甲基橙
滴加0.1mol·L-1NaAc
0.1mol·L-1 HAc
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在弱电解质溶液中加入一种含有相同离
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例题
在氨水溶液中分别加入HCl、NH4Cl、NaCl、 NaOH、H2O对氨水电离平衡有何影响? α, pH有何变化？
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解: NH3·H2O ⇌ NH4++OH-
HCl NH4Cl NaCl NaOH H2O
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α pH
变大 变小 变小 变小 变大 变大 变小 变大 变大 变小
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溶液酸碱和pH值
稀溶液中,用pH值表示酸碱性: pH=-log c(H+)
c(H+)c(OH-) =KWө =10-14 pH+pOH=14
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pH值的测定
酸碱指示剂:借助颜色变化来指示溶液的pH值。 HIn ⇌ H++In-
pH试纸：由多种指示剂混合溶液浸透试纸后晾 干而成。
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影响因素:酸碱本身授受质子的能力 溶剂受授质子的能力
水溶液中,酸碱的强弱用其离解常数Kaθ 或Kbθ 衡量。
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简写
H A c + H 2 OA c - + H 3 O +H A c A c -+ H +
Kθ a[c(H 3Oc()cH /θ]A c[(cθA c))cc//θ]
4.了解酸度对弱酸（碱）存在形态分布状况影 响;
5.掌握酸碱指示剂的变色原理、指示剂的变色 点、变色范围;
6.掌握强酸（碱）滴定一元弱碱（酸）的原理, 滴定曲线的概念，影响滴定突跃的因素，化 学计量点pH值及突跃范围的计算，指示剂的 选择，掌握直接准确滴定一元酸（碱）的判 据其应用；
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pH计
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2.质子条件式
酸失去的质子数与碱得到的质子数相等,其数 学表达式称为质子条件式
例: 浓度为c的弱酸HA水溶液中
HA + H2O ⇌ H3O+ + AH2O+H2O ⇌ H3O++OH-
酸 碱 + 质 子 共轭关系
共轭酸碱对
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NH4+
NH3 + H+
HCl
Cl+ H+
H2CO3
HCO3+ H+
HCO3-
CO 23 + H+
酸共
轭 酸 碱
碱对 + 质子
共轭关系
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说明: 两性物质:HCO3 酸碱质子理论中没有盐的概念
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2.酸碱反应
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电离理论(ionization)
电解质在水溶液中能电离
电离产生的阳离子全部是H+的物质是酸 电离产生的阴离子全部是OH-的物质是碱
完全电离———强电解质; 不完全电离——弱电解质
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1.酸碱定义
凡能给出质子的分子或离子称为酸( proton donor ) 凡能接受质子的分子或离子称为碱( proton acceptor)
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5.共轭酸碱对Kaө 和Kbө的关系
K a θ (H K b θ ( A A ) c c (c ) H )c (O ) K H w
在一共轭酸碱对中, 酸的酸性越强,其共轭碱 的碱性就越弱;反之，酸越弱，其共轭碱就 越强。
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6.2 酸碱平衡的移动
1.浓度对酸碱平衡的影响