第六章酸堿滴定法

1、2022-5-5310ABBAABMCbaVmT1TB/A、 TB/A%意義二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制一、滴定度一、滴定度三、滴定分析計(jì)算三、滴定分析計(jì)算AABBMTabC3/10或直接配制法直接配制法 間接配制法間接配制法aA + bB = cC + dDaA + bB = cC + dDn nB B:n:nA A=b:a=b:a n nA A=(a/b)n=(a/b)nB B 或或 n nB B=(b/a)n=(b/a)nA A2022-5-511 滴定分析中一般利用指示劑顏色的突變來判斷計(jì)量 點(diǎn)的達(dá)到，在指示劑變色時(shí)停止滴定，這一點(diǎn)稱為 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。 （ ）2 標(biāo)準(zhǔn)溶液一定要用基準(zhǔn)物來配制。 （

2、 ）判斷題：判斷題：填空題：填空題：1/04000. 042mLgTOHNSOHa ，表示，表示1.00mL（ ）標(biāo)）標(biāo)準(zhǔn)溶液恰能與準(zhǔn)溶液恰能與0.04000g（ ）完全反應(yīng)；此）完全反應(yīng)；此H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為（標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為（ ）molL-1。H H2 2SOSO4 4NaOHNaOH0.50000.50003 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液可采用直接配制法配制。 （ ）2022-5-5第六章 酸堿滴定法Acid-base Titration 2022-5-5四大平衡體系：四大平衡體系：酸堿平衡酸堿平衡配位平衡配位平衡氧化還原平衡氧化還原平衡沉淀平衡沉淀平衡四種滴定分析法：四種滴定分析法：酸堿酸

3、堿滴定法滴定法配位配位滴定法滴定法氧化還原氧化還原滴定法滴定法沉淀沉淀滴定法滴定法滴定分析中化學(xué)平衡滴定分析中化學(xué)平衡2022-5-5第一節(jié)第一節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論 第二節(jié)第二節(jié) 水溶液中弱酸（堿）各型體的分布水溶液中弱酸（堿）各型體的分布第三節(jié)第三節(jié) 酸堿溶液中酸堿溶液中HH+ + 的計(jì)算的計(jì)算 第四節(jié)第四節(jié) 酸堿緩沖溶液酸堿緩沖溶液第五節(jié)第五節(jié) 酸堿指示劑酸堿指示劑第六節(jié)第六節(jié) 強(qiáng)酸（堿）和一元弱酸（堿）的滴定強(qiáng)酸（堿）和一元弱酸（堿）的滴定 第七節(jié)第七節(jié) 多元酸堿的滴定多元酸堿的滴定第八節(jié)第八節(jié) 酸堿滴定法的應(yīng)用酸堿滴定法的應(yīng)用2022-5-5第一節(jié)第一節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理

4、論 一一. .基本概念基本概念1 1. .酸堿的定義和共軛酸堿對(duì)酸堿的定義和共軛酸堿對(duì) 酸酸(acid)(acid)：能給出質(zhì)子的物質(zhì)給出質(zhì)子的物質(zhì)堿堿(base)(base)：能接受質(zhì)子的物質(zhì)接受質(zhì)子的物質(zhì)。重要的酸堿理論重要的酸堿理論 酸堿電離理論：酸堿電離理論：1887年，阿侖尼烏斯提出年，阿侖尼烏斯提出 酸堿電子理論：酸堿電子理論：1923年，路易斯提出年，路易斯提出 酸堿質(zhì)子理論：酸堿質(zhì)子理論：1923年，布朗斯特和勞里年，布朗斯特和勞里 分別提出分別提出2022-5-5 因一個(gè)質(zhì)子的得失而互相轉(zhuǎn)變的每一對(duì)酸和堿，因一個(gè)質(zhì)子的得失而互相轉(zhuǎn)變的每一對(duì)酸和堿， 稱為共軛酸堿對(duì)，彼此相差一

5、個(gè)稱為共軛酸堿對(duì)，彼此相差一個(gè)H H+ +。 酸堿的定義是廣義的，酸堿可以是中性分子，也可酸堿的定義是廣義的，酸堿可以是中性分子，也可 以是陽(yáng)離子、陰離子。以是陽(yáng)離子、陰離子。 酸堿具有相對(duì)性。既可失去質(zhì)子、又可得到質(zhì)子的酸堿具有相對(duì)性。既可失去質(zhì)子、又可得到質(zhì)子的 物質(zhì)，稱為兩性物質(zhì)。如：物質(zhì)，稱為兩性物質(zhì)。如：HCOHCO3 3- -、HPOHPO4 42-2-等。等。共軛堿共軛酸HAcHHAc34NHHNH332HCOHCOH233COHHCO（1）酸堿半反應(yīng)2022-5-5注意：注意： 酸堿半反應(yīng)不能單獨(dú)存在酸堿半反應(yīng)不能單獨(dú)存在 H+就是一個(gè)原子核，光禿禿，半徑小，又帶正電荷，猶如電

6、子，所以不能以游離狀態(tài)存在， H+在水中的平均壽命只有10-14s。所以， H+一出現(xiàn)便立即附著于溶劑分子上，產(chǎn)生一種酸。2022-5-5例如：例如： H H+ + H H2 2O = HO = H3 3O O+ +AcOHOHHAcOHOHHAcHHAc13232總反應(yīng)：共軛酸堿對(duì)：）式中必然存在另一種（H+為了書寫方便，總反應(yīng)仍寫成：HAc=H+Ac-注意，它代表的是一個(gè)完整的酸堿反應(yīng)，不能忽略H2O起的作用。HAc-AcHAc-Ac- -H H3 3O O+ +-H-H2 2O O2022-5-5酸的離解酸的離解2323HAcHAcHH OH OHAcH OH OAcHAcHAc 簡(jiǎn)化：

7、堿的離解堿的離解342324NHHNHH OHOHNHH ONHOH 水的質(zhì)子自遞水的質(zhì)子自遞2322232H OHH OH OHOHH OH OH OOHH OHOH 簡(jiǎn)化：ClNHNHHClOHNHOHNHClOHOHHCl43243332總反應(yīng)：酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)2. 酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。由兩個(gè)酸堿兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。由兩個(gè)酸堿半反應(yīng)組成，半反應(yīng)組成，2022-5-51）一元弱酸（）一元弱酸（HA）在水溶液中的解離反應(yīng)）在水溶液中的解離反應(yīng)2. 酸堿反應(yīng)的平衡常數(shù)酸堿反應(yīng)的平衡常數(shù)-反應(yīng)進(jìn)行的程度可用相應(yīng)平衡常數(shù)的大小來衡量

8、反應(yīng)進(jìn)行的程度可用相應(yīng)平衡常數(shù)的大小來衡量HA + H2O = H3O+ + A-Ka越大則酸的解離傾向越大，表示該酸越強(qiáng)。越大則酸的解離傾向越大，表示該酸越強(qiáng)。它僅隨溫度變化。它僅隨溫度變化。aH + aA -Ka=aHA解離常數(shù)解離常數(shù): :2022-5-5A- + H2O HA + OH-解離常數(shù)：解離常數(shù)：2）一元弱堿（）一元弱堿（A-）在水溶液中的解離反應(yīng)）在水溶液中的解離反應(yīng)aHA aOH -Kb=aA -Kb越大則堿的解離傾向越大，表示該堿越強(qiáng)。越大則堿的解離傾向越大，表示該堿越強(qiáng)。它僅隨溫度變化。它僅隨溫度變化。2022-5-5223H OH OH OOH該反應(yīng)的平衡常數(shù)（KW

9、）稱為水的質(zhì)子自遞常數(shù)，或稱水的活度積活度積。314w1.0 10H OOHKaa3）水的質(zhì)子自遞反應(yīng)）水的質(zhì)子自遞反應(yīng)在任何水溶液中，在一定溫度下，水的活度積為一常數(shù)，滴定分析通常在室溫下進(jìn)行，取水的活度積為1.010-14。2022-5-5Ka，Kb和和KW表示的是在一定的溫度下，酸堿表示的是在一定的溫度下，酸堿反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組分之間的關(guān)系，稱為反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組分之間的關(guān)系，稱為活活度常數(shù)度常數(shù)，即，熱力學(xué)常數(shù)。均與溫度有關(guān)。，即，熱力學(xué)常數(shù)。均與溫度有關(guān)。實(shí)際的分析工作中，常用到的是各組分的濃實(shí)際的分析工作中，常用到的是各組分的濃度。度。2022-5-5活度與濃度活度與濃度離子的活度

10、離子的活度 與濃度與濃度c c 通過活度系數(shù)通過活度系數(shù) 聯(lián)系起來聯(lián)系起來：c活度活度 物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出的有效濃度，離子強(qiáng)物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出的有效濃度，離子強(qiáng)度等于零時(shí)的濃度。度等于零時(shí)的濃度。濃度濃度 c c 與物質(zhì)的量直接相關(guān)與物質(zhì)的量直接相關(guān)活度系數(shù)活度系數(shù) ：衡量實(shí)際溶液對(duì)理想溶液的偏離程度，可由衡量實(shí)際溶液對(duì)理想溶液的偏離程度，可由Debye-Hckel 方程求出。方程求出。溶液無限稀時(shí)溶液無限稀時(shí): =1中性分子中性分子: =1溶劑活度溶劑活度: a =12022-5-5AHHAHAAHaaaKHAAHcHAaAHaKKa) 當(dāng)溶液離子強(qiáng)度不大，或?qū)τ?jì)算結(jié)果準(zhǔn)確當(dāng)溶液離子

11、強(qiáng)度不大，或?qū)τ?jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度不高時(shí)，可以用活度常數(shù)代替濃度常數(shù)作度不高時(shí)，可以用活度常數(shù)代替濃度常數(shù)作近似計(jì)算。近似計(jì)算。b) 濃度常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與溶液的離濃度常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與溶液的離子強(qiáng)度有關(guān)。子強(qiáng)度有關(guān)。弱酸（弱酸（HA）的濃度常數(shù)的濃度常數(shù)- Kac 2022-5-5酸的混合常數(shù)酸的混合常數(shù)酸的離解酸的離解HAHA 酸的混合常數(shù)MaaMaKKKAAHAHAAHH1HAA2022-5-5三、酸堿強(qiáng)度、共軛酸堿對(duì)三、酸堿強(qiáng)度、共軛酸堿對(duì)Ka與與kb的關(guān)系的關(guān)系1 1. .與本身和溶劑的性質(zhì)有關(guān)，即取決于酸堿給出與本身和溶劑的性質(zhì)有關(guān)，即取決于酸堿給出 接受質(zhì)子的能力與溶劑分子

12、接受給出質(zhì)子能力的接受質(zhì)子的能力與溶劑分子接受給出質(zhì)子能力的 相對(duì)大小。相對(duì)大小。2.2.在水溶液中，則由酸將質(zhì)子給予水分子，或堿在水溶液中，則由酸將質(zhì)子給予水分子，或堿 由水分子中奪取質(zhì)子能力的大小來決定。由水分子中奪取質(zhì)子能力的大小來決定。3.3.用它們?cè)谒芤褐械慕怆x常數(shù)用它們?cè)谒芤褐械慕怆x常數(shù)KaKa、KbKb的大小來決的大小來決 定。定。2022-5-5共軛酸堿對(duì)共軛酸堿對(duì)(HA-A)的的Ka與與Kb的關(guān)系為的關(guān)系為aH + aA -Ka Kb = = KwaHAaHA aOH -aA - pKa + pKb = pKw= 14.00 可見，在共軛酸堿對(duì)中可見，在共軛酸堿對(duì)中，若，

13、若酸的酸性越強(qiáng)酸的酸性越強(qiáng)，則，則其其共軛堿的堿性就越弱；若堿的堿性越強(qiáng)共軛堿的堿性就越弱；若堿的堿性越強(qiáng)，則，則其共軛酸其共軛酸的酸性就越弱的酸性就越弱。（1）一元酸堿2022-5-5H3PO4H + H2PO4+-H2PO4H + HPO4HPO4H+PO42-2-3-+Ka1Kb3Ka2Kb2Ka3Kb1酸堿Ka1Kb3=KwKa2Kb2=KwKa3Kb1=KwKa1Ka2 Ka3Kb1Kb2 Kb3（2）多元酸堿2022-5-5 例例1 1 試求試求HPOHPO4 42-2-的的pKpKb b值。已知：值。已知：H H3 3POPO4 4的的pKpKa1a1、pKpKa2a2、pKpK

14、a3a3分別為分別為2.122.12、7.207.20、12.3612.36。解：解：2244224:bKHPOHPOHHPO堿共軛酸堿故，故，K Ka2a2KKb2b2=K=Kw w pKpKa2a2+pK+pKb2b2=pK=pKw w=14=14所以，所以， pKpKb2b2=14-pK=14-pKa2a2=14-7.20=6.80=14-7.20=6.80 例例2 2 試求試求HSHS- -的的pKpKb b值。已知：值。已知： H H2 2S S的的pKpKa1a1、pKpKa2a2分別分別為為7.247.24、14.9214.92。解：解：22:bKHSHSHHS堿共軛酸堿故，故，

15、K Ka1a1KKb2b2=K=Kw w pKpKa1a1+pK+pKb2b2=pK=pKw w=14=14所以，所以， pKpKb2b2=14-pK=14-pKa1a1=14-7.24=6.76=14-7.24=6.762022-5-5例例1 1 試求試求HPOHPO4 42-2-的的pKpKb b值。已知：值。已知：H H3 3POPO4 4的的pKpKa1a1、pKpKa2a2、pKpKa3a3分別為分別為2.122.12、7.207.20、12.3612.36。解：解：2244224:bKHPOHPOHHPO堿共軛酸堿故，故，K Ka2a2KKb2b2=K=Kw w pKpKa2a2+

16、pK+pKb2b2=pK=pKw w=14=14所以，所以， pKpKb2b2=14-pK=14-pKa2a2=14-7.20=6.80=14-7.20=6.80pKa1、pKa2、pKa3分別為分別為2.12、7.20、12.36pKb3、pKb2、pKb1分別為分別為11.88、6.80、1.64pKa , pH ,酸性越強(qiáng)酸性越強(qiáng)pKb , pOH ,堿性就越弱堿性就越弱2022-5-5選擇題：選擇題：1 下列物質(zhì)屬于下列物質(zhì)屬于兩性物質(zhì)的是：兩性物質(zhì)的是：H H2 2COCO3 3、HCO3-、 COCO3 32-2-、H H3 3POPO4 4、H H2 2POPO4 4- -、HP

17、O42-、PO43-、NHNH4 4AcAc 。2 下列屬于共軛酸堿對(duì)的是：下列屬于共軛酸堿對(duì)的是： HAc-AcHAc-Ac- -、 H H3 3O O+ +-H-H2 2O O、 NHNH4 4+ +-NH-NH3 3、 H H2 2O-OHO-OH- -、 HCl-ClHCl-Cl- -、 H H3 3POPO4 4-H-H2 2POPO4 4- -、 H H3 3POPO4 4-PO-PO4 43-3-、 H H2 2COCO3 3-CO-CO3 32-2-練習(xí)題練習(xí)題2022-5-51 1 酸堿可以是中性分子，也可以是陽(yáng)離子酸堿可以是中性分子，也可以是陽(yáng)離子、陰離子。陰離子。 （ ）

18、判斷題：判斷題：2 H2 H2 2O O是兩性物質(zhì)。是兩性物質(zhì)。 （ ）3 3 弱酸的解離常數(shù)為弱酸的解離常數(shù)為KaKa，弱堿的解離常數(shù)為，弱堿的解離常數(shù)為KbKb，則，則 KaKb=Kw KaKb=Kw。 （ ）4 4 在共軛酸堿對(duì)中，若酸的酸性越強(qiáng)，則其共軛堿的在共軛酸堿對(duì)中，若酸的酸性越強(qiáng)，則其共軛堿的堿性也越強(qiáng)；若堿的堿性越弱，則其共軛酸的酸性堿性也越強(qiáng)；若堿的堿性越弱，則其共軛酸的酸性也越弱。也越弱。 （ ）2022-5-5選擇題：選擇題： 已知已知H H2 2C C2 2O O4 4的各級(jí)解離常數(shù)為的各級(jí)解離常數(shù)為K Ka1a1、K Ka2a2，C C2 2O O4 42 2的的

19、各級(jí)解離常數(shù)為各級(jí)解離常數(shù)為K Kb1b1、K Kb2b2，下列關(guān)系式正確的是，下列關(guān)系式正確的是（ ） A K A Ka1a1KKb1b1=Kw=Kw；B KB Ka2a2KKb2b2=Kw=Kw；C KC Ka1a1KKa2a2=Kw=Kw； D K D Ka1a1KKb2b2=Kw=Kw Ka1Ka2Kb2Kb1H2C2O4HC2O4-C2O42-2022-5-5第二節(jié) 水溶液中弱酸（堿）各型體的分布一、處理水溶液中酸堿平衡的方法一、處理水溶液中酸堿平衡的方法1. 分析濃度與平衡濃度分析濃度與平衡濃度-對(duì)一元弱酸對(duì)一元弱酸 HAAHACHA總酸度總濃度酸的濃度分析濃度共軛酸型體的平衡濃度

20、共軛堿型體的平衡濃度 AHHA可逆初：CHA 0 0平：HA H+ A-2022-5-52. 2. 物料平衡物料平衡（1）0.10 mol/L HAc初：0.10 0 0平：0.10-X X X0.10 = HAc + Ac-（2）0.10 mol/L H3PO4POHPOPOHPOHC34244243 AcHHAc可逆物料平衡物料平衡 (Material Mass Balance): 在在平衡狀態(tài)時(shí)，平衡狀態(tài)時(shí)， 溶質(zhì)的溶質(zhì)的各型體平衡濃度之和等于它的分析濃度。各型體平衡濃度之和等于它的分析濃度。物料物料平衡方程平衡方程（MBE）2022-5-53. 電荷平衡電荷平衡（1）0.10 mol/

21、L NaCNOHHOHOHHCNOHCNCNNaNaCN22電荷平衡電荷平衡 (Charge Balance):平衡狀態(tài)時(shí)，電解質(zhì)溶液總是電中性的（即：陽(yáng)離子平衡狀態(tài)時(shí)，電解質(zhì)溶液總是電中性的（即：陽(yáng)離子所帶正電荷的總濃度等于陰離子所帶負(fù)電荷的總濃所帶正電荷的總濃度等于陰離子所帶負(fù)電荷的總濃度度 ）OHCNHNa電荷平衡方程電荷平衡方程（CBE)2022-5-5(2) 0.10 mol/L HAc OHAcH(3) 0.10 mol/L HCl+H2OHOH+-ClHHClOHClH+H2OHOH+- AcHHAc可逆2022-5-5(4) C mol/L Na2CO3OHHOHOHCOHOH

22、HCOOHHCOOHCOCONaCONa23223322323322 2323OHHCOCOHNa2022-5-5(5) C mol/L H3PO4OHPOHPOPOHH342442、電：電： 3 2342442OHPOHPOPOHH2022-5-54. 質(zhì)子平衡方法一：方法一：質(zhì)子平衡質(zhì)子平衡 (Proton Balance): 溶液中酸失去質(zhì)子數(shù)目等于堿得到質(zhì)子數(shù)目。溶液中酸失去質(zhì)子數(shù)目等于堿得到質(zhì)子數(shù)目。質(zhì)子平衡方程（質(zhì)子平衡方程（PBE)例：求 C mol/L NaCN 的PBE.MBE: C=HCN+CN-.(1) C=Na+.(2)b.CBE: Na+H+=OH-+CN-.(3)(

23、1)、(2)代入(3)，得：非質(zhì)子轉(zhuǎn)移項(xiàng)，應(yīng)消去HCN+ CN-+H+=OH-+ CN-HCN+H+=OH-.PBE2022-5-5方法二：零水準(zhǔn)法直接列零水準(zhǔn)法直接列PBE 質(zhì)子參考水準(zhǔn)(1) 先選零水準(zhǔn)先選零水準(zhǔn) (大量存在大量存在,參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的物質(zhì))， 一一般選取般選取投料組分投料組分，包括溶劑，包括溶劑H2O(2) 根據(jù)零水準(zhǔn)得失判斷得失質(zhì)子的產(chǎn)物和得失質(zhì)子的根據(jù)零水準(zhǔn)得失判斷得失質(zhì)子的產(chǎn)物和得失質(zhì)子的量得到得失質(zhì)子示意圖。量得到得失質(zhì)子示意圖。(3)得失質(zhì)子的量相等的原則寫出得失質(zhì)子的量相等的原則寫出PBE0CN-H2OHCNH3O+OH-HCN+H+=OH-.P

24、BE2022-5-5 注意注意PBE式式 “”兩端不得出現(xiàn)零水準(zhǔn)物質(zhì)，也 不包括與質(zhì)子轉(zhuǎn)移無關(guān)的量。b.為書寫方便，H+代替H3O+c.處理多元酸堿，注意系數(shù),它等于與零水準(zhǔn) 相比時(shí)該型體得失質(zhì)子的量。2022-5-5例1. C mol/L Na2C2O4C2O42-H2OHC2O4-H2C2O4、H+OH-HC2O4-+2H2C2O4+H+=OH-+0-C2O42-獲到2個(gè)H+得到的產(chǎn)物例2： C mol/L HAcH+=Ac-+OH-HAcH2OH+Ac-OH-0+-2022-5-5例3. C mol/L H2CO3H2CO3H2OHCO3-、CO32-OH-0+-H+H+=HCO3-+2

25、CO32-+OH-H+例4. C mol/L NaOHOH-H2OOH-H+ + H2O=OH- H+ + C=OH- 0+-H2O2022-5-5例4： C mol/L HClH+= Cl-+OH- H+= C+OH-HClH2OH+0+- OH-Cl-2022-5-5例5 C1 mol/L H2SO4(H2SO4)H2OH+OH-C1SO42-H+=C1+SO42-+OH-H2SO4H + HSO4+- HSO4+H +SO42 -+0-HSO4-2022-5-5例6. C mol/L NaNH4HPO4NH4+HPO42-H2OOH-NH3PO43-H+H2PO4-、H3PO4H2PO4

26、-+2 H3PO4+H+=NH3+PO43-+OH-例7. C mol/L NH4H2PO4NH4+H2PO4-H2OH3PO4H+NH3HPO42-、 PO43-OH- H3PO4+H+=NH3+HPO42-+2PO43-+OH-+0-HPO42-獲到2個(gè)H+得到的產(chǎn)物+0-2022-5-5例8 C1 mol/L NH3+C2 mol/L NaOHNH3OH-H2OOH-H+NH4+C2NH4+C2+H+=OH-+0-例9 C1 mol/L H2SO4+C2 mol/L HAc(H2SO4)HSO4-HAcH2OH+OH-C1SO42-Ac-+0-H+=C1+SO42-+Ac-+OH-202

27、2-5-5例10 C1 mol/L NaH2PO4 + C2 mol/L HCl + C3 mol/L NH4HCO3 H2PO4-H2OHClNH4+HCO3-H+H3PO4H2CO3HPO42-、PO43-OH-C2 NH3CO32-H3PO4+H2CO3+H+=HPO42-+2PO43-+C2 +NH3+CO32-+OH-+0-2022-5-5分布分?jǐn)?shù)：分布分?jǐn)?shù)：溶質(zhì)某種型體的平衡濃度在其分析濃度溶質(zhì)某種型體的平衡濃度在其分析濃度中所占的分?jǐn)?shù)中所占的分?jǐn)?shù)，用，用 i 表示表示“” 將平衡濃度與分析濃度聯(lián)系起來將平衡濃度與分析濃度聯(lián)系起來 HA HA c HA , A-= A- c HA

28、二、酸度對(duì)弱酸（堿）各型體分布的影響酸度對(duì)弱酸（堿）各型體分布的影響 2022-5-5HAcHAcKaHAc+H+=HAc Ac- H+ cHAc=HAc+Ac-HAc=HAc=HAccHAcH+=H+ + Ka HAc+Ac-HAc=H+ + Ka Ka =（一）一元弱酸（堿）各型體的分布分?jǐn)?shù)（一）一元弱酸（堿）各型體的分布分?jǐn)?shù) Ac-cHAcAc-= o=HAc+Ac-Ac-=2022-5-5HA A -1分布分?jǐn)?shù)的一些特征分布分?jǐn)?shù)的一些特征 僅是僅是pH和和pKa 的函數(shù)，與酸的分析濃度的函數(shù)，與酸的分析濃度c無關(guān)無關(guān) 對(duì)于給定弱酸，對(duì)于給定弱酸， 僅與僅與pH有關(guān)有關(guān)H+=H+ + K

29、a HAH+ + Ka Ka =A- 2022-5-5例例6-2 計(jì)算計(jì)算pH=5.00時(shí)，時(shí)，0.10molL-1 HAc溶液中各型體溶液中各型體的分布分?jǐn)?shù)和平衡濃度。的分布分?jǐn)?shù)和平衡濃度。解解: 已知已知 Ka=1.810-5 ， H+=1.0 10-5 molL-1 64. 036. 01136. 0108 . 11010555HAcAcHAHAcKaHHCHA11064. 010. 064. 0036. 010. 036. 0LmolCAcLmolCHAcAcHAc2022-5-5對(duì)于給定弱酸，對(duì)于給定弱酸， 對(duì)對(duì)pH作圖作圖型體分布圖型體分布圖pH HAA- pKa- 2.00.99

30、0.01*pKa- 1.30.950.05 pKa- 1.00.910.09*pKa0.500.50 pKa+ 1.00.090.91*pKa+ 1.30.050.95 pKa+ 2.00.010.99給出不同的給出不同的pH就可得到不同的就可得到不同的HAc、Ac- ，2022-5-5HAcAc-1) pH=pKa，HAc= Ac- - 此時(shí)此時(shí) HAc = Ac- - =0.52) pH pKa，HAcAc- - HAc為主要型體為主要型體3) pH pKa時(shí)，時(shí)，HAcAc- - Ac- -為主要型體為主要型體4) pHpKa-2時(shí)時(shí)HAc1,Ac0 5) pHpKa+2時(shí)時(shí),Ac-1,

31、HAc0 2022-5-5對(duì)于一元弱堿，同理對(duì)于一元弱堿，同理34423NHOHNHKOHNHOHNHb1111344333OHKOHOHKNHNHNHNHNHbbNHbbbNHKOHKKOHNHNHNHNHNH1111434344c molL-1NH3H2O溶液各型體的分布分?jǐn)?shù)溶液各型體的分布分?jǐn)?shù)2022-5-5 若將若將NH3看作一元弱酸看作一元弱酸NH4+的共軛堿，則：的共軛堿，則：1111434344HKHHKNHNHNHNHNHaaNH1111344333HKKKHNHNHNHNHNHaaaNH可見，公式是通用的，不必專門討論?？梢姡绞峭ㄓ玫?，不必專門討論。 NH4+ H+ +

32、NH343NHNHHKa2022-5-5（二）多元酸（堿）各型體的分布分?jǐn)?shù)（二）多元酸（堿）各型體的分布分?jǐn)?shù)- - H2C2O4H2C2O4 HC2O4- C2O42- 三種型體三種型體 C=H2C2O4+HC2O4-+C2O42- 242424224224224222OCOHCOCHOCHCOCHOCH2211422242422421111HKaKaHKaOCHOCOCHOHC21122KaKaHKaHH4224222424242242142422OHCHOCKHOCOHCOCHHOHCKHOHCOCHaa2022-5-521121421KaKaHKaHKaHOHC2112212420KaK

33、aHKaHKaKaOC124242422OCOHCOCH故曲線。作圖可對(duì)以的函數(shù)，因此，均是、可見，pHpHHi210211224222KaKaHKaHHOCH2022-5-5pH=pKa1pH=pKa2 分布曲線的交點(diǎn)相分布曲線的交點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的pH分別等于草分別等于草酸的酸的pKa1和和pKa2 。 當(dāng)當(dāng)pH=pKa1=1.23時(shí)，時(shí)，1= 2=0.5，即，即H2C2O4= HC2O4-； 當(dāng)當(dāng)pH=pKa2=4.19時(shí)，時(shí)，1= 0=0.5，即，即 HC2O4-=C2O42- 當(dāng)當(dāng)pH1，主要型體為，主要型體為H2C2O4 當(dāng)當(dāng)pKapKa1 1 pH2，1 0，主要型體為，主要型體為

34、HC2O4- 當(dāng)當(dāng)pHpKa2時(shí)時(shí),01，主要型體為，主要型體為C2O42-2022-5-5 四種存在形式：四種存在形式：H3PO4 ；H2PO4-；HPO42-；PO43- 分分 布布 系系 數(shù)：數(shù)： 3 2 1 0 0=H+3 H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka31 =H+2 Ka1H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka32 =H+ Ka1 Ka2H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka33=H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka3Ka1 Ka2 Ka3對(duì)于三元弱酸，同理可導(dǎo)出（以對(duì)于

35、三元弱酸，同理可導(dǎo)出（以H H3 3POPO4 4為例）為例）2022-5-5 （1）分布曲線的交點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的）分布曲線的交點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的pH分別等于磷酸的分別等于磷酸的pK(2.12)、pKa2(7.20) 、pKa3(12.36)； （2）三個(gè)交點(diǎn)處）三個(gè)交點(diǎn)處i值均為值均為0.5； （3）由于由于pKa1、 pKa2 、pKa3相差較大，故不會(huì)出現(xiàn)兩種以上（三種）相差較大，故不會(huì)出現(xiàn)兩種以上（三種）型體共存的情況；型體共存的情況；（4）四種型體的最大）四種型體的最大i值均近似為值均近似為1。圖圖5-3 H3PO4各型各型體的體的i-pH分布分布曲線曲線 2022-5-5分布分?jǐn)?shù)的總結(jié)分布分?jǐn)?shù)的

36、總結(jié) 僅是僅是pH和和pKa 的函數(shù)，與酸的分析濃度的函數(shù)，與酸的分析濃度c無關(guān)無關(guān)H+n=nH+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2.KanH+n-1 Ka1 =n-1H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2.Kan=0H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2.KanKa1 Ka2.Kann+ n-1 + + 0 1n元弱酸HnA2022-5-5第三節(jié)第三節(jié) 酸堿溶液中氫離子濃度的計(jì)算酸堿溶液中氫離子濃度的計(jì)算物料平衡物料平衡2022-5-5 一元一元強(qiáng)酸堿強(qiáng)酸堿 一元弱酸一元弱酸( (堿堿) ) HA 多元弱酸多元弱酸( (堿堿) ) H2A, H3A 兩性物質(zhì)兩性物質(zhì)

37、HA- 混合酸混合酸( (堿堿):):強(qiáng)強(qiáng)+ +弱弱 共軛酸堿共軛酸堿: :HA+A-判斷條件判斷條件, , 確定用確定用近似式或最簡(jiǎn)式近似式或最簡(jiǎn)式先用最簡(jiǎn)式計(jì)算先用最簡(jiǎn)式計(jì)算, ,再看是否合理再看是否合理酸堿溶液的幾種類型酸堿溶液的幾種類型2022-5-5一、一元強(qiáng)酸（堿）一、一元強(qiáng)酸（堿）1)強(qiáng)酸（強(qiáng)酸（ strong acids ）濃度為濃度為c mol/L 的的 HCl溶液溶液質(zhì)子條件：質(zhì)子條件：精確式：精確式：2H OHClHClHHCOHC)10(24162LmolCKCCHHClw最簡(jiǎn)式：最簡(jiǎn)式：cpCHLmolOHLmolCHHClHCllg10101816，則2022-5-

38、52）強(qiáng)堿）強(qiáng)堿(strong bases)以以C molLC molL-1 -1 NaOHNaOH為例：為例：OHKCHCOHWNaOHNaOH質(zhì)子條件：質(zhì)子條件：精確式：精確式：)10(24162LmolCKCCOHw最簡(jiǎn)式：最簡(jiǎn)式：NaOHNaOHCOHLmolC10162022-5-5?,100 . 5. 116pHLmolCHCl求例30. 5100 . 5;101616pHLmolHLmolCHCl解：例例2. CNaOH=5.0 10-7 molL-1，求，求pH=？故只能用精確式計(jì)算解：,1016LmolCNaOH1714277102 . 52104)100 . 5 (100

39、. 5LmolOH72. 728. 6pHpOH2022-5-5一、一、MBE、CBE和和PBE二、二、一元弱酸（堿）各型體的分布系數(shù)一元弱酸（堿）各型體的分布系數(shù) HA各型體的分布曲線有什么特點(diǎn)？交點(diǎn)代表了什各型體的分布曲線有什么特點(diǎn)？交點(diǎn)代表了什么意義？么意義？pH值如何影響值如何影響HA各型體的分布分?jǐn)?shù)？各型體的分布分?jǐn)?shù)？復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2022-5-53 HA A- 1分布分?jǐn)?shù)的一些特征分布分?jǐn)?shù)的一些特征KaHHCHAHAHAKaHKaCAHAA1 “” 將平衡濃度與分析濃度聯(lián)系起來將平衡濃度與分析濃度聯(lián)系起來 HA HA c HA , A-= A- c HA 2 僅是僅是H+和和Ka 的函數(shù)

40、，與酸的分析濃度的函數(shù)，與酸的分析濃度 c無關(guān)。對(duì)于給定弱酸，無關(guān)。對(duì)于給定弱酸， 僅與僅與pH有關(guān)有關(guān)2022-5-5判斷題：判斷題：1 HA只有一種型體：只有一種型體：HA。 （ ）2 HA有三種型體：有三種型體：HA、A-、H+。 （ ）3 弱酸弱酸HnA在水溶液存在在水溶液存在(n+1)種型體種型體 ( )填空題填空題： 一元弱酸一元弱酸HA在溶液中以在溶液中以HA和和A-兩種型體存在，若兩種型體存在，若一元弱酸的解離常數(shù)為一元弱酸的解離常數(shù)為Ka，兩種型體的分布分?jǐn)?shù)分別，兩種型體的分布分?jǐn)?shù)分別為為HA和和A- ，當(dāng)，當(dāng)pH=pKa時(shí)，時(shí)，HA（ ）A-；當(dāng)；當(dāng)pHpKa時(shí)，時(shí)，HA（

41、 ）A-，溶液，溶液中以（中以（ ）為主要的存在型體。）為主要的存在型體。 = =HA 400，極稀弱酸，極稀弱酸，可可忽略忽略HA的解離對(duì)其濃度的影響，但不可忽略水的的解離對(duì)其濃度的影響，但不可忽略水的解離解離,HAAHACKwCKHa2近似式. 若若CKa 20Kw， C/Ka 400，可同時(shí)可同時(shí)忽略忽略HA的解的解離對(duì)其濃度的影響及忽略水的解離離對(duì)其濃度的影響及忽略水的解離CKHa最簡(jiǎn)式2022-5-5總結(jié)：一元弱酸總結(jié)：一元弱酸 HA HA) 1(24400/,2012近似式時(shí)，當(dāng)）（CKKKHKaCKwKaCaaa）近似式時(shí)當(dāng)2(,400/,20)2(KwCKHKaCKwCKaa近

42、似式：近似式：CKHKaCKwCKaa400/,20時(shí)當(dāng)最簡(jiǎn)式：最簡(jiǎn)式：WaawaKHAKHKCKKC400/,20精確式2022-5-5B(OH)3+H2OH+ HO-BOH-OHOH例：求例：求0.010 molL-1 H3BO3溶液的溶液的pH值。值。 （Ka1=5.8 10-10）400/,20108 . 5108 . 501. 01210awaKCKCK解：62. 5,104 . 2010. 0108 . 51610pHLmolCKHa可用最簡(jiǎn)式計(jì)算：2022-5-5例例6-5 計(jì)算計(jì)算1.010-4 molL-1 NH4Cl溶液的溶液的pH值。（已知值。（已知NH3的的Kb=1.8

43、 10-5）10514106 . 5108 . 1100 . 1bwaKKK解：59.6106 .2100 .1106 .5100 .11714104pHLmolKKCHwa400/,20106 . 514awaKCKKC2022-5-5例：求例：求0.010molL-1 HCOOH溶液的溶液的pH值值(Ka=1.8 10-4)解：1,400/,20108 . 16只能用近似式awaKCKCK242CKKKHaaa85. 2104 . 12108 . 1010. 04)108 . 1 (108 . 1134244pHLmolH2022-5-5wbbwbKAKOHKCKCK400/,20)2(;

44、400/,20)2(近似式當(dāng)wbbwbKCKOHKCKCKbbwbCKOHKCKCK;400/,20) 1(24,400/,20) 1 (2近似式當(dāng)CKKKOHKCKCKbbbbwb近似式：近似式：最簡(jiǎn)式：最簡(jiǎn)式：一元弱堿一元弱堿A-的的OH-的計(jì)算的計(jì)算精確式2022-5-5例例6-6 在在20mL 0.10 molL-1 HAc溶液中加入等溶液中加入等體積相同濃度的體積相同濃度的NaOH溶液，攪拌均勻后，計(jì)溶液，攪拌均勻后，計(jì)算其算其pH值。（已知值。（已知HAc的的Ka=1.8 10-5）1051412106 . 5108 . 1100 . 1050. 0awbCAKKKALmolCOH

45、NaAcNaOHHAcc反應(yīng)達(dá)到定量完全時(shí)，解：72. 828. 5103 . 5106 . 5050. 0400/,20106 . 5050. 0161010pHpOHLmolKCOHKCKKCbbwb2022-5-5四、兩性物質(zhì)溶液的四、兩性物質(zhì)溶液的pHpH值的計(jì)算值的計(jì)算）多元弱酸的酸式鹽）多元弱酸的酸式鹽 Na2HPO4, NaH2PO4 HS- , HCO3-）氨基酸）氨基酸 NH2CH2COOH（氨基乙酸）（氨基乙酸）弱酸弱堿鹽）弱酸弱堿鹽 NH4Ac、 NH4CN2022-5-5）多元弱酸的酸式鹽）多元弱酸的酸式鹽NaHAOHOHOHOHAOHOHHAOHAHOHHA32223

46、22222122OHHWKHAHAaKaKWKHAOHAHbK2022-5-5代入平衡關(guān)系式代入平衡關(guān)系式:12aaWKHAHHHAKHKH)(121HAKKHAKKHaWaaHA- 的水解和電離兩種解離傾向都很小，的水解和電離兩種解離傾向都很小， HA-c HB- cKKcKKHaWaa121)(整理后得到：整理后得到：精確式較精確式2022-5-5簡(jiǎn)化：簡(jiǎn)化：1.當(dāng)當(dāng)CKa220Kw，C20Ka1,則則Kw項(xiàng)可忽略項(xiàng)可忽略121aaaKCCKKH3.當(dāng)當(dāng)CKa220Kw C20Ka1，則，則Kw項(xiàng)、分母中項(xiàng)、分母中Ka1項(xiàng)可忽略項(xiàng)可忽略21aaKKH2.若若Ka2C20Ka1,則分母中則分

47、母中Ka1項(xiàng)可忽略項(xiàng)可忽略CKCKKHwaa)(21121)(awaaKCKCKKH較精確式1近似式2近似式最簡(jiǎn)式2022-5-5總結(jié)：總結(jié)： C molL-1 HA)400/,20(awaWaKCKKCKHAKH精確式：) 1(24400/,2012近似式時(shí)，當(dāng)）（CKKKHKaCKwKaCaaa）近似式時(shí)當(dāng)2(,400/,20)2(KwCKHKaCKwCKaa近似式：近似式：CKHKaCKwCKaa400/,20時(shí)當(dāng)最簡(jiǎn)式：最簡(jiǎn)式：2022-5-532322322322)(21)(aawaaaaaawaaKKHCKCKKHKCCKKHKCKCKKHHANa最簡(jiǎn)式：近似式：近似式較精確式：3

48、2232AHAAHaaKKC molL-1 Na2HA2022-5-5例：求例：求0.10mol/L NaHCO3溶液的溶液的pH值值 (Ka1=4.2 10-7，Ka2=5.6 10-11)解：解：項(xiàng)可忽略項(xiàng)可忽略112,20,20aawwaKK；CKKCK32. 8108 . 4106 . 5102 . 41911721pHLmolKKHaa2022-5-5例例6-10 計(jì)算計(jì)算1.0 10-2molL-1Na2HPO4 溶液的溶液的pH值值 （Ka2=6.3 10-8 ，Ka3=4.4 10-13)解：解：52. 9110100 . 32100 . 1)141013104 . 42100

49、 . 1 (8103 . 6)322)32,220,203pHLmolCwKaCKaKaKCwKaCKaKHaKCwKaCK（故：2022-5-5CKKCKKHHAcawNHaHAca)()()()(4各種簡(jiǎn)化計(jì)算公式類似各種簡(jiǎn)化計(jì)算公式類似多元弱酸的酸式鹽多元弱酸的酸式鹽）弱酸弱堿鹽）弱酸弱堿鹽C mol/L NH4Ac。相對(duì)應(yīng)于“公式”中的；相對(duì)應(yīng)于“公式”中的上式中，2)(1)(4aNHaaHAcaKKKK較精確式2022-5-5若為若為C mol/L NH4CN，則計(jì)算公式為：，則計(jì)算公式為： CKKKCKHHCNawNHaHCNa)()()()(4各種簡(jiǎn)化計(jì)算公式同上各種簡(jiǎn)化計(jì)算公式

50、同上較精確式2022-5-5）氨基酸）氨基酸(甘氨酸甘氨酸)NH2CH2COOH NH3+CH2COOH NH3+CH2COO- NH2CH2COO- pKa1=2.35 pKa2=9.78 H2A+ H+A- A- 氨基乙酸氨基乙酸 氨基乙酸氨基乙酸 氨基乙酸氨基乙酸 陽(yáng)離子陽(yáng)離子 偶極離子偶極離子 陰離子陰離子-H+H+-H+H+2022-5-5HKHKcKcHWaaaHCl近似式近似式:2HClHCl(C)(C)4()H2aaaHClaKKK CC五、強(qiáng)酸與弱酸的混合液五、強(qiáng)酸與弱酸的混合液例： cHCl mol /L的 HCl和c a mol /L的 HA質(zhì)子條件質(zhì)子條件: H+ =

51、cHCl + A- + OH-2022-5-5HClHClCHAC,20則若最簡(jiǎn)式計(jì)算方法計(jì)算方法(1) 先按最簡(jiǎn)式計(jì)算先按最簡(jiǎn)式計(jì)算 H+.(2) 再計(jì)算再計(jì)算 -,aaaCHKKA用近似式。說明假設(shè)正確；否則改若,20)(1ACH2022-5-5兩弱酸(HA+HB)溶液質(zhì)子條件質(zhì)子條件: H+ = A- + B- + OH-HA cHA HBcHB酸堿平衡關(guān)系酸堿平衡關(guān)系KwKHAHAH+= + +KHBHBH+H+H+H+ KHAcHAH+ KHAcHA+KHBcHBKHAcHAKHBcHB2022-5-5第四節(jié)第四節(jié) 酸堿緩沖溶液酸堿緩沖溶液弱酸及其共軛堿弱酸及其共軛堿， 弱堿及其共軛

52、酸弱堿及其共軛酸以及以及高濃度高濃度的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿水溶液具有一個(gè)水溶液具有一個(gè)共同的特點(diǎn)共同的特點(diǎn)酸堿緩沖溶液酸堿緩沖溶液一定的程度和范圍內(nèi)保持溶液一定的程度和范圍內(nèi)保持溶液pH相對(duì)相對(duì)不變的水溶液，不變的水溶液，減小和消除因加入少量減小和消除因加入少量酸、堿或適度稀釋對(duì)溶液酸、堿或適度稀釋對(duì)溶液pH的影響的影響。2022-5-5一、緩沖液的分類一、緩沖液的分類分分類類一般緩沖溶液一般緩沖溶液（用于控制（用于控制H+）標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液（校正儀器，如標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液（校正儀器，如0.05 mol/L 鄰苯二鉀酸氫鉀，鄰苯二鉀酸氫鉀，25oC，pH=4.01)弱酸共軛堿弱酸共軛堿HAcAc-弱堿

53、弱堿+共軛酸共軛酸NH3NH4+高濃度的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿高濃度的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿1.抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿；抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿；2.不抗稀釋不抗稀釋1.抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿；抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿；2.抗稀釋抗稀釋2022-5-5二、二、一般緩沖溶液一般緩沖溶液pHpH的計(jì)算的計(jì)算 HA-NaAHA-NaA緩沖溶液。設(shè)緩沖溶液。設(shè)HAHA、NaANaA的濃度分別的濃度分別為為C CHAHA、C CA-A- MBE CA- =Na+ (1) HA+A- =CHA+CA- (2) CBE Na+H+=A-+OH- (3)2022-5-5將（將（4）、（）、（5）代入解離常數(shù)表達(dá)式得：）代入解離常數(shù)表達(dá)式得： OHHCOHHCKAHAKHAHA

54、aaHA=CHA-H+OH- （5） A-= CA- +H+-OH- （4）將（將（1）代入（）代入（3）得：）得： 將（將（4）代入（）代入（2）得：）得： 2022-5-5近似：近似：)5(HCHCKHAHAa2）pH8的堿性緩沖溶液：的堿性緩沖溶液：OH-H+ )6(OHCOHCKHAHAaOHHCOHHCKAHAKHAHAaa1）pH6的酸性緩沖溶液：的酸性緩沖溶液：H+OH- OHCOHCKOHHAAb或2022-5-520,2020,20)3OHCOHCHCHCAHAAHA且若最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式： HAAaAHAaCClgpKpHorCCKH計(jì)算方法計(jì)算方法(1) 先按最簡(jiǎn)式計(jì)算先按最簡(jiǎn)

55、式計(jì)算 H+或或OH-.(2) 再驗(yàn)證再驗(yàn)證 CHA和和CA-20 H+， 20 OH-是否是否 成立，若成立，說明假設(shè)成立，若不成立，若成立，說明假設(shè)成立，若不 立，用近似是計(jì)算立，用近似是計(jì)算.2022-5-5 例例6-14 在在20.00mL 0.1000molL-1 HA（Ka=1.010-7） 溶液中，加入溶液中，加入0.1000molL-1 NaOH溶液溶液19.98mL后，后， 計(jì)算溶液的計(jì)算溶液的pH。解：解： NaOH+ HA=NaA+H2O1215100.598.1900.2098.191000.0100.598.1900.2002.01000.0LmolCLmolCAHA

56、00.10100 . 5100 . 5lg00. 7lg52HAAaCCpKpH先按最簡(jiǎn)式計(jì)算：2022-5-5752100 .1100 .5100 .5OHOHKOHCOHCOHbHAA故70. 9100 . 2100 . 511015pHLmolHLmolOH解得：理。故采用最簡(jiǎn)式計(jì)算不合，但驗(yàn)證：20OHCOHCHAA2022-5-5三、緩沖容量和緩沖范圍三、緩沖容量和緩沖范圍 緩沖溶液的緩沖作用是有限度的緩沖溶液的緩沖作用是有限度的，在下列情況下，在下列情況下，緩沖能力將消失：緩沖能力將消失：（1 1）加入的強(qiáng)堿（強(qiáng)酸）濃度接近于緩沖溶液中）加入的強(qiáng)堿（強(qiáng)酸）濃度接近于緩沖溶液中 弱酸

57、（共軛堿）的濃度弱酸（共軛堿）的濃度（2 2）緩沖溶液過度稀釋）緩沖溶液過度稀釋1 1、緩沖容量、緩沖容量緩沖容量：衡量緩沖溶液緩沖能力大小，用緩沖容量：衡量緩沖溶液緩沖能力大小，用 表示表示 2022-5-5（19221922年范斯萊克定義）年范斯萊克定義） db da = = - dpH dpH定義為：定義為：的物理意義：的物理意義：（1）使）使1L溶液的溶液的pH值值增加增加dpH單位時(shí)，所需單位時(shí)，所需 的的強(qiáng)堿的量強(qiáng)堿的量dbmol； （2）使）使1L1L溶液的溶液的pH值值減少減少dpH單位時(shí)，所需強(qiáng)單位時(shí)，所需強(qiáng) 酸的量酸的量damol 。（3）值值越大越大，溶液的緩沖能力，溶液

58、的緩沖能力越大越大2022-5-5影響影響緩沖容量大小的主要因素：緩沖容量大小的主要因素：緩沖系統(tǒng)的總濃度緩沖系統(tǒng)的總濃度-大大1 2 構(gòu)成緩沖系統(tǒng)的兩組分的濃度比值構(gòu)成緩沖系統(tǒng)的兩組分的濃度比值 -=12 緩沖范圍：緩沖溶液的緩沖作用都有一個(gè)有效pH范圍。緩沖范圍大約在緩沖范圍大約在pKpKa a值值兩側(cè)兩側(cè)各一個(gè)各一個(gè)pHpH單位之內(nèi)，即單位之內(nèi)，即pH=pKapH=pKa1 1。2022-5-5例：六次甲基四胺的例：六次甲基四胺的pKb= 8.85，用它配制緩沖溶液，用它配制緩沖溶液 時(shí)時(shí) 緩沖液的有效緩沖范圍是多少？緩沖液的有效緩沖范圍是多少？解：解：pKa=pKw- pKb=14.0

59、0-8.85=5.15 緩沖液的有效緩沖范圍緩沖液的有效緩沖范圍:pH=pKa:pH=pKa1=5.151=5.151 1HAc-NaAcHAc-NaAc緩沖體系，緩沖體系，pKa=4.74pKa=4.74，其，其緩沖范圍緩沖范圍 為為 pH=3.74-5.74pH=3.74-5.74；NHNH3 3-NH-NH4 4ClCl緩沖體系，緩沖體系，pKa=9.26pKa=9.26，其緩沖范圍，其緩沖范圍 為為pH=8.26-10.26。 2022-5-5四、緩沖溶液的選擇與配制四、緩沖溶液的選擇與配制1 選擇原則：選擇原則：1. 要控制的酸度落在緩沖范圍內(nèi)，即要控制的酸度落在緩沖范圍內(nèi)，即pH

60、= pKa 12. 有足夠的緩沖容量；有足夠的緩沖容量；3. 對(duì)分析過程無干擾；對(duì)分析過程無干擾；4. 價(jià)廉、易得、不污染環(huán)境價(jià)廉、易得、不污染環(huán)境HA-A-系統(tǒng)，酸組分的系統(tǒng)，酸組分的pKa等于或接近所需的等于或接近所需的pH2022-5-5 例 若需配制pH=4.8左右的緩沖溶液，如何選 擇緩沖體系？ 1） HAc-NaAc體系；體系； 2）(CH2)6N4-HCl體系體系2 配制配制查書或手冊(cè)上的配方配制2022-5-5作用：校準(zhǔn)酸度計(jì)作用：校準(zhǔn)酸度計(jì)pH 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 溶溶 液液pH（25）飽和酒石酸氫鉀飽和酒石酸氫鉀 (0.034molL-1)3.560.050 molL-1 鄰苯二甲