分析化学课件05-1.ppt

11.06.2020，1， 1、第1、第5章酸碱平衡和酸碱滴定法、5.1溶液中酸碱反应和平衡5.2酸碱成分的平衡浓度和分布点数5.3溶液的h浓度计算5.5酸碱缓冲溶液5.6酸碱指示剂5.7酸碱滴定原理5.85.9酸碱滴定法的应用、11.06.2020、2、 5.1溶液中的酸碱反应和平衡四大平衡体系：酸碱平衡配位平衡氧化还原平衡、四种滴定分析法：酸碱滴定法氧化还原滴定法滴定法：11.06.2020，3，1活性度和浓度，ai=gici， 活性度：化学反应中出现的有效浓度通常用a表示，溶液无限稀薄时：g=1中性分子：g=1溶剂活性度： a=1，11.06.2020，4，通式：HAA H，酸共轭碱1质子，2 .酸碱平衡，hff-hh h2po4- hpo 42-h6y 2 碱：得到质子，酸碱反应实质上是质子转移，11.06.2020，5，h2oh3ooh-(25c )，1 )溶剂分子的质子自传递反应，kw=ahaoh-=1. 010-14，3，酸碱反应类型和平衡常数，2 )一元弱酸(碱)的解离反应6、多元酸碱解离反应PK B1-PKA3=14.00 PK B2-PKA2=14.00 PK B3-PKA1=14.00、共轭酸碱对(HA-A )的ka与kb的关系使用pkb=pkw=14.00、11.06.2020、7、滴定反应常数Kt进行滴定反应强碱滴定弱酸，3，测定强酸滴定弱碱3 )酸碱中和反应(滴定反应)，11.06.2020，8，活度常数k与温度有关，反应： HA BHB A-，平衡常数，浓度常数Kc与温度和离子强度有关，11.06.2020，9，材料平衡4质子条件式，平衡浓度：平衡状态时，溶液中溶质存在的某种物质的浓度用表示，分析浓度：也称为总浓度，单位体积中含有某种物质的总物质的量用c表示。 11.06.2020， 10、质量平衡方程(MBE )、210-3mol/LZnCl2和0.2mol/LNH3、Cl-=410-3mol/L、 Zn2 Zn (NH3)2 Zn (NH3) 22 Zn (NH3) 32 Zn (NH3) 42 =210-3 mol/l NH3 Zn (NH3) 42 22 3 Zn (NH3) 32 4 Zn (NH3) 42 =0.2mol/l，11.06.2020，11，电荷平衡方程式(CBE )，Na2C2O4水溶液，Na H =OH- HC2O4- 2C2O42-，电荷平衡：溶液中的加法11.06.2020， 12、质子条件式(PBE )、(1)首先选择零水平(大量存在，与质子移动有关的物质)，一般将投入成分和H2O(2)零水平的质子生成物写入式的一方，将失质子生成物写入式的另一方(3)根据得失质子的状况写入PBE，在浓度项前乘以得失质子数， PBE中不含参考物质的质子平衡(ProtonBalance):溶液中的酸失去质子的数量等于碱中得到的质子的数量，例如11.06.2020、13，例如HAc水溶液的质子条件式零水平H2OHAcPBE:11.06.2020， 例2是Na2CO3水溶液质子条件零水准H2OCO32-， 11.06.2020 15、例3以(NH4)2HPO4水溶液质子条件式零水平H2ONH4 HPO42-、11.06.2020、16、例4以浓度C1的HAc和浓度C2的NaAc水溶液(缓冲溶液)的质子条件式HAc和Ac-为共轭酸碱对，设定零水平(1) 表示H2O和HAc为零水平，PBE为pbe“Ac-”、“HAc失去质子后形成的AC -的浓度，即HAc失去的质子的物质量，为11.06.2020， 17、根据材料平衡，(2)h2o和ac-为零水平，PBE为：带入后可获得：11.06.2020， 18、例5写出浓度c的HCl水溶液的质子条件式例6浓度c的H2SO4水溶液的质子条件式H2SO4=H HSO4-、11.06.2020、19、PBE注意事项：以原料成分和H2O为零水平，相对于多元酸，系数包含共轭酸碱对的缓冲系统， 将任意一种作为零水平而在PBE中不含有基准物质11.06.2020、20，1酸度和酸的浓度酸度：溶液中的h的平衡浓度或活性度，通常在pH下为pH=-lgH ，酸的浓度：酸的分析浓度，含有未解离的酸和解离的酸的浓度对一元弱酸： cHA=HA A-， 5.2平衡浓度和分布点数、酸度对弱酸(碱)体分布的影响、11.06.2020，21， 2分布点数、分布点数：用表示溶液中某酸碱成分的平衡浓度在其分析浓度中所占的点数，表示将平衡浓度与分析浓度联系起来的HA=HAcHA、A-=A-cHA、11.06.2020、22、分布点数-一元弱酸、HAcAc-、h、cHAc=HAc Ac-， 11.06.2020，23haa-=1，分布点数特征，仅为pH和pKa的函数，与酸的分析浓度c无关，对于规定的弱酸仅与pH有关，11.06.2020， 24、计算例如pH4.00和8.00时的HAc的HAc、Ac-、解：是在已知HAc的Ka=1.7510-5pH=4.00时的pH=8.00时的HAc=5.710-4、Ac-1.0、H 、HAc=0.85、H H Ka，11.06.2020，25，例如在pH4.00和8.00的情况下计算0.10mol/LHAc的Ac-，在：已知HAc的Ka=1.7510-5pH=4.00时，在pH=8.00时，计算Ac-1.0， AC-=0. 10 mol/lhac H Ka， AC-=cAC-=0. 100.15=0. 015 mol/l，11.06.2020， 26 HAc的分布分数图(pKa=4.76 )、分布分数图、两个分布分数曲线交叉(pka、0.5 )、phka的情况下，溶液中以A-为主，分布分数-多元弱酸、二元弱酸H2A、h2ah-h2-、cH2CO3=H2CO3 HCO3- CO32- 二元弱酸H2A，h2ahha-h2-，ch2co3= h2co3 HCO3- co32- 11.06.2020， 29、n元弱酸HnA、hnahhn-1a-Hha(n1)-han-、分布点数为定义材料平衡的酸碱解离平衡的11.06.202020，30，H2CO3的分布点数图、pH、优势区域图、11.06.2020，31、磷酸(H3A )的分布系数图、优势区域图、11.06.20 32、练习题，在NH3H2O溶液中，NH3的分布点数决定于以下哪一点： ANH3H2O的分析浓度b平衡浓度NH3C溶液的DNH3的pKb回答： c， 2、某二元酸h2a PKA1=2. 0、pKa2=5.0、溶液中H2A=A2-时的pH为： A2.0B4.0C3.5D5.0回答： c，11.06.2020， 33、磷酸pKa1、PK2、PK3分别为2.12、7.20、12.36，在pH=1.0的磷酸溶液中，磷酸的主要存在体为a磷酸根、b磷酸一氢根、c磷酸二氢根、d磷酸分子的回答： D4.在温度恒定的情况下，离子强度增大时HAc的浓度常数K0、活性已知柠檬酸的pKa1-pKa3分别为3.13、4.76和6.40。 pKb2和pKb3分别是多少？ 的双曲馀弦值。11.06.2020， 34、分布点总结，只是pH和pKa的函数，与酸的分析浓度c无关，对于规定的弱酸，只与pH有关，H n H n-1Ka1 Ka1Ka2.Kan、H n-1Ka1、=-1 h n h n-1 ka 1ka1ka1.ka1ka2.Kan=，n，H n H n-1Ka1 Ka1Ka2.Kan，Ka1Ka2.Kan，haa-=1，11.06.2020，35，质子条件表达式(PBE )， (1)首先选择零水平(基准物质)，一般选择原料成分和H2O(2)来判断基准物质的得失质子的情况(3)根据得失质子的情况写PBE，注意对于多元酸碱，只选择系数含有共轭酸碱对的缓冲系统之一作为零水平在PBE中不含有基准物质PBE注意问题： 11.06.2020，36， 5.3酸碱溶液H 的计算，写酸碱溶液的几种类型1 .强酸碱二.一元弱酸碱HA多元弱酸碱H2A，H3A三.两性物质HA-四.共轭酸碱HA-五.混合酸碱强弱，弱，11.06.2020，37，1强酸碱溶液，强酸(HCl): 质子条件：H =cHCl OH-，最简单的：H =cHCl，chcl=10-5.0和10-8.0摩尔- 1，pH=？ 另外，C10-6mol/L时，不考虑水解，H =C、11.06.2020、38、1强酸碱溶液、强碱(NaOH):质子条件：H cNaOH=OH-，最简单的：OH-=c、11.06.2020、39 展开溶液，得到一次三次方程式，数学处理变得麻烦，一元弱酸(HA )质子条件式：H =A- OH-平衡关系式，11.06.2020，40， 1 )如果是1):kaca10Kw，则可以从忽略kw (即忽略水的解离)的MBE获得： ha =ca-导入pbe:=ca-( h - oh-展开忽略水的解离：ca-H 一次方程式： H 2 KaH -caKa=0，解最简单的：2 ) : kaca 10 k w，ca/Ka100为ca-H ca，精密式：近似计算式：11.06.2020，41，(1)Kac10Kw，c/Ka10Kw，c/Ka100:精密式：(最简单式)，(2) KAC 在示例1中，计算0.20molL-1Cl2CHCOOH的ph (PKA=1. 26 )，解： KAC=10-1.260.20=10-1.9610 kwc/ka=0. 20/10-1.26=100.56 100 11.06.2022 43、一元弱碱的处理方式与一元弱酸类似，使用Kb、OH-代替Ka，H 一元弱酸的计算公式直接求出OH-，其中H pH=14-pOH，11.06.2020， 44、多元弱酸溶液，可以求出二元弱酸(H2A )质子条件： h = ha-2 a2- oh-、1/10，二次以后的各阶段的解离可以忽略，即与一元酸的计算方法相同，为11.06.2020，45，多数情况下，多元酸用一元弱酸处理Ka2=6.310-8； Ka3=4.410-13Ka2/(CKa1)1/210Kw； 由于C/Ka1=2.63100，所以用最简单公式计算： 11.06.2020，48，3两性物质溶液，两性物质：在溶液中同时起酸(给予质子)和碱(得到质子)的作用，多元酸的酸性盐Na2HPO4，NaH2PO4，弱酸碱酸盐NH4Ac氨基酸NH2- 2 11.06.2020，49质子条件：H H2A=A2- OH-精密式：酸碱平衡关系式，酸性盐NaHA，1 )一般来说，Ka1Ka2、HA-酸性解离和碱解离倾向少ha-c(pka3.2 )，11.06.2020， 50 3 )最简单式：ka2Kw，如果是c10Ka1则可以忽略 Ka1，得到的2 )如果是近似式：ka2Kw则可以忽略kw，如果是cKa210Kw且是C/Ka110则可以忽略 Ka1，11.06.2020，51，例4为0.1 Ka2=6.310-8； Ka3=4.410-13，解： Ka3c10Ka2，ph=9. 52，11.06.2020，52，弱酸碱盐NH4Ac，质子条件式：H HAc=NH3 OH-，kac 100 kw，c10Ka，酸碱平衡关系 NH4 AC kaNH4 ka HAC 11.06.2020，53， 例5计算0.0010mol/LCH2ClCOONH4溶液的pH值，CH2ClCOOH:Ka=1.410-3、NH3:Kb=1.810-4Ka=5.610-10、22222222卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡LNaA、HA和H2O为零电平、PBE、A-和H2O为零电平、PBE为：11.06.2020、56、ca20H ； cb20H 或ca20OH-； cb20OH-，11.06.2020，57，计算方法： (1)首先用最简单的公式计算OH-或H 。(2)看看你是否可以忽略。 如果不能忽略，则用近似公式计算。 例6应