分析化学-四酸碱滴定法
HS-+ H2O pkb2 H2S+OH-
pKa1+pKb2=pKw
pKb2 = pKw- pKa1=14-7.24=6.76
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3. 多元酸碱的离解反应
H3A
Ka
Ka
Ka
1
2
3
Kb3 H2A-
Kb2
HA2-
Kb1
A3-
Kbi
Kw Ka ni1
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– pKb1 = 14.00 pKa3
C6H5NH2
H2C2O4 C6H5COOH C6H5NH3+ H3BO3
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4. 酸碱中和反应(滴定反应) :
Kt—滴定反应常数
H+ + OH-
H2O
Kt
1 Kw
1014.00
H+ + A-
HA
1 Kt Ka
OH- + HA
H2O + A-
1 Kt Kb
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NH3 + H2O NH4++OH共轭
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二、酸碱反应平衡常数与酸碱强度
1 酸碱强度的表示方法(以水溶液为例)
酸的强度:取决于将质子给于水分子的能力, 通常可用酸在水中的酸反应平衡常数(离解常 数ka)来衡量,ka越大,酸性(酸的强度)越 大,有时也用pka来表示,pka越小,酸性 (酸的强度)越大。
酸碱半反应: 酸给出质子和碱接受质子的反应
酸
NH4+ NH3 +
H+
HCO3- CO32- +
H+
H6Y2+ H5Y+ +
H+
碱 半 反
应
区分下列物质是酸、碱还是两性物质?并指出共轭酸碱对
HAc 、H2CO3、 H3PO4 、 NaAc 、 NaHCO3 、NaCO3 NaH2PO4 、 Na2HPO4 Na3PO4 、 (C2H5)2NH、 H2O
第四章 酸碱滴定法
第一节 溶液中的酸碱平衡 第二节 酸碱溶液pH值的计算 第三节 缓冲溶液 第四节 酸碱指示剂 第五节酸碱滴定曲线及指示剂选择 第六节 酸碱滴定应用
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第一节 溶液中的酸碱平衡
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
HAc、H2S在水溶液中的强度。
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例如:HAc+H2O
H3O++Ac
Ka
H3O A
HA
1.8 105
H2S+H2O
H3O++HS–
Ka
H3O A
HA
5.7 108
显然,酸的强度是HAc>H2S
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2 .水的质子自递反应(酸碱反应)及平衡 常数
水的两性作用,一个水分子可以从另一个水分子中夺取 质子
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从附表中查出下列物质的pKa或pKb值,写出相 应的酸碱型体,并比较酸碱强度(P347)
H3BO3 C6H5COOH H2C2O4
C6H5NH3+
pKa=9.24 pKa=4.21
pKa1=1.23 pKa2=4.19 pKb=9.34
H2BO3- C6H5COO - HC2O4-
共轭
H2O(酸1) +H2O(碱2) H3O+(酸2) +OH-(碱1) 共轭
仅在溶剂分子之间发生的 质子传递作用,称为溶剂的质 子自递作用
KW= [H30+] [OH-]= [H+] [OH-] =10-14(25°C)
pH pOH 14
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pKw是温度的函数
t 0C
0
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如: HAc 在水中发生解离反应
HAc+ H2O = H3O++Ac-
酸的解离常数
Ka
H 3O Ac
HAc
其共轭碱Ac- 的离解
Ac- +H2O= HAc+OH-
碱的解离常数
Kb
OH HAc
Ac
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显然, Ka↑,给质子能力↑强,酸的强度↑ Kb↑,得质子能力↑强,碱的强度↑
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
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一、酸碱质子理论
1.酸碱定义:凡是能给出质子的物质是酸; 凡是能接受质子的物质是碱。本章以此 为依据进行讨论。
例如: HAc H+ + Ac酸 质子 碱 HAc H+ + Ac-
通式: HA H+ + A-
三、 溶液中酸碱组分不同型体的分布
1.平衡浓度 :在弱酸(碱)的水溶液的平衡 体系中,一种物质可能以多种型体存在,存在 形式的浓度称为平衡浓度。
2.各型体平衡浓度之和称为酸(碱)浓度,也称 为该物质分析浓度。
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4.酸碱反应: 两个共轭酸碱对之间相互传递质子的反应,
统称为酸碱反应。
如:HAc(酸1)H++Ac-(碱1) H++H2O(碱2) H3O+(酸2) 共轭
HAc(酸1)+ H2O(碱2) H3O+(酸2) +Ac-(碱1) 共轭
实质:质子转移HAc
H2O
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又如: NH3在水中的平衡 NH3(碱1)+H+ NH4+(酸1) H2O(酸2) H++OH-(碱2) 共轭
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pKw 14.96 14.53 14.16
25 14.00
30
40
50
60
13.83 13.53 13.26 13.02
R.Kellner 《Analytical Chemistry》p94
中性水的pH ?= 7.00 中性水的pH=pOH
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3.水溶液中共轭酸碱强度之间的关系
Ka和Kb之间存在如下关系:
Ka Kb
H Ac
HAc
HAcOH
Ac
H OH KW 10 1425C
pKa+pKb=pKw=14 在共轭酸碱对中,如果酸酸性越强,则其共轭碱的碱性越弱
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计算HS-的pKb。已知H2SpKa1=7.24pKa2=14.92
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2、共轭酸碱对 :
因当一种酸给出质子后,剩下的酸根自然对质 子具有一种亲和力,因而是一种碱。因此,酸 碱是相互依存的关系称为共轭关系
如:HA
A- + H+
显然,具有相对性Βιβλιοθήκη 和广泛性如: HCO3-既为酸,也为碱 (两性)
如:H2O 中性分子,既可为酸,也可为碱
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3、酸碱半反应
– pKb2 = 14.00 pKa2
– pKb3 = 14.00 pKa1
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如:计算HS-的pKb2。已知H2S的Ka1=7.24, pKa2=14.92
HS-+ H2O pkb2 H2S+OH-
pKa1+pKb2=pKw
pKb2 = pKw- pKa1=14-7.24=6.76
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