第三章酸碱滴定法-知识结构点

第三章酸碱滴定法[1]酸碱平衡1．酸：给出质子的物质；碱：接受质子的物质。常见共轭酸碱对：HCl/Cl-，H2CO3/HCO3-，HCO3-/CO32-，NH4+/NH3酸碱反应：两个共轭酸碱对作用的结果2．酸度和碱度酸度：水中所有能给出质子物质的总量，天然水酸度来源：强酸、强酸弱碱盐、弱酸。碱度：水中所有能与强酸定量作用的物质总量，即所有能接受质子物质的总量，碱度来源：①强碱②强碱弱酸盐③弱碱3．酸碱强度用Ka（酸的解离平衡常数）的大小表示酸的强度用Kb（碱的解离平衡常数）的大小表示碱的强度HCl，Ka1，在水中完全解离，强酸；Hac，Ka=1.8×10-5，Ka1，弱酸4．酸碱平衡中的组分浓度平衡浓度：反应平衡时，水溶液中溶质某种型体的实际浓度，用[]表示分析浓度（量浓度，总浓度）：平衡型体浓度之和，用C表示例：在不同pH条件下，[Ac-]和[HAc]是变化的，但CHAc＝[Ac-]+[HAc]是不变的。5．共轭酸碱对HB/B-的Ka和Kb关系由水的自递平衡，OHHOHOH322定义：Ｋw水的自递平衡常数，)25(101014CKw，pKw=14水溶液中，共轭酸碱对始终满足Ka·Kb=Kw，pKa+pKb=pKw=14。[2]酸碱滴定曲线1.影响因素：①浓度越大，突跃范围越大，滴定剂初始浓度增加（减少）一个数量级，滴定突跃范围增加（减少）2个pH单位；②Ka或Kb越大，突跃范围越大。2.准确滴定的条件：Csp×Ki≥10-83.二元弱酸分步准确滴定的条件：同时满足CSP×Ka1≥10-10、CSP×Ka2≥10-10、△pKi≥4。[3]酸碱指示剂酸碱指示剂：是指一些有机的弱酸或者弱碱，当它发生质子传递时，化学结构发生相应的变化，其颜色也发生变化。1．酸碱指示剂的作用原理（碱式色）（酸式色）InHHIn指示剂的解离平衡常数表达式：][]][[1HInInHK，][][][1InHInKH，讨论][][lg1InHInPKPHa.当10][][InHIn时，呈酸式色，溶液pH≤PK1-1b.当101][][InHIn时，呈碱式色，溶液pH≥PK1+1c.溶液PK1-1≤pH≤PK1+1，呈混合色定义：11Pk到11Pk为指示剂的理论变化范围，PK1为理论变色点。实际变化范围比理论要窄，人眼辨色能力造成的。2．酸碱指示剂的选择指示剂变色范围处于或部分处于pH值突跃范围内，理论变色点越接近计量点越好。3．常用酸碱指示剂①酚酞pH=8.3，酸式无色，碱式红色②甲基橙pH=4.8，酸式红色，碱式黄色[4]碱度的测定1．天然水中碱度的种类OH、23CO、3HCO，总碱度等于氢氧化物碱度、碳酸盐碱度、重碳酸盐碱度之和。可构成5种组合形式：)(OH、（OH、23CO）、（23CO）、（23CO、3HCO）、（3HCO）2．连续滴定法测水中碱度同一锥形瓶中，连续用酚酞和甲基橙作指示剂。步骤：①先加酚酞，当酚酞由红色→无色，HCl的消耗量为P(ml)②后加甲基橙，当甲基橙由黄色→红色，HCl的消耗量为M(ml)③P和M的数值判断碱度的组成，并且计算相应的含量。概念：以酚酞为指示剂，用HCl滴定得到相应的碱度，叫酚酞碱度（P）；直接在水样中加入甲基橙，用HCl滴定相应的碱度，叫甲基橙碱度（P+M），又叫总碱度。反应：酚酞变色：OHOHH2，323HCOCOH2321COOHP甲基橙变色：323COHHCOH32321HCOCOM水中的总碱度：323HCOCOOHT=P+M判据：OHP0M=0(酚酞：红→无，甲基橙加入即呈红色)POHOH、23COPMMCO223MPOH23COP=MMPCO2323CO、3HCOPM23CO=2P3HCO=M-P3HCOM0P=0(酚酞加入即无色，甲基橙：黄→红)3HCO=M3.碱度的表示方法以mg/L计，以mol/L或mmol/L计，以mgCaO/L或mgCaCO3/L计记住一些常用的摩尔质量：OH17g/mol2321CO30g/mol3HCO61g/molCaO2128g/mol321CaCO50g/mol写出碱度计算的正确表达式：例：当P0，M=0时，HCl的量浓度mol/lOH-碱度(mol/L)=水样VPCHCLOH-碱度(mmol/L)水VPCHCL310OH-碱度(水计VPCCaOHCL31028)21([5]pH的计算1.一元弱酸：一元弱酸（Cmol/L）20aWCKK，忽略水的解离；/500aCK，忽略弱酸的解离aHKC，最简式2.缓冲溶液：lgapHpK共轭碱共轭酸，缓冲范围一般为1apK。