任务一 酸碱滴定法概述

第四章酸碱滴定法第一节概述第二节酸碱指示剂第三节酸碱滴定原理第四节HCl、NaOH标准溶液的配制与标定第五节酸碱滴定法的应用理解酸碱质子理论的要点掌握酸碱滴定法的基本原理了解酸碱指示剂的变色原理，掌握变色点、变色范围等概念掌握不同类型酸碱滴定过程中，pH值的变化情况掌握缓冲溶液的种类和变色范围掌握酸碱滴定法常用标准溶液的制备原理第一讲一、酸碱平衡的理论二、分布系数和分布曲线一、酸碱平衡理论1．酸碱质子理论凡是能提供质子(H+)的物质是酸HCl、H3PO4、H2PO4-、HPO42-、HAc、NH4+、H2CO3、HCO3-、凡是能接受质子(H+)的物质是碱NaOH、PO43-、HPO42-、H2PO4-，Ac-、NH3、HCO3-、CO32-既能提供质子又能接受质子的物质为两性物质H2PO4-、HPO42-、HCO3-

酸碱可以是阳离子、阴离子，也可以是中性分子。共轭关系：酸HA和碱A-之间的相互依存的关系共轭酸碱对（HA与A-）：仅因一个质子的得失相互转变的每一对酸碱，HA是A-共轭酸，A-是HA共轭碱酸碱半反应：各个共轭酸碱对的得失质子反应酸碱反应的实质是质子传递作用

由于质子的半径极小而电荷密度极高，在水溶液中不能独立存在，因此上述各种酸碱半反应在溶液中也不可能单独进行，而是当一种酸给出质子时，溶液中必定有一种碱来接受质子。酸与碱的关系HA

A-+H+酸共轭碱水的质子自递作用H2O+H2OH3O++OH-酸1

碱2酸2碱1水分子之间存在着的质子传递作用，称为水的质子自递作用。平衡常数称质子自递常数(或水的离子积)，用Kw表示Kw=[H3O+][OH-]pKw=(-lg[H3O+])+(-lg[OH-])=pH+pOH=-lg10-14=14.0(25℃)酸碱反应过程都是质子转移过程，故运用质子理论就可以找出各种酸碱反应的共同基本特征2、酸碱离解平衡酸碱的强弱取决于物质给出质子或接受质子的能力强弱，给出质子的能力越强，酸性越强，反之越弱，同样，接受质子的能力越强，碱性越强例如HClO4、HCl是强酸，它们的共轭碱ClO4-、Cl-都是弱碱。反之，酸越弱，给出质子能力也越弱，则其共轭碱就越容易接受质子，因而碱性就越强。例如NH4+、HS-等是弱酸，它们的共轭碱NH3是较强的碱，S2-则是强碱。通过酸碱的离解常数Ka与Kb的大小，定量衡量其酸碱的强弱程度Ka、Kb是温度的函数，Ka值越大，酸越强，其共轭碱的碱性越弱。Kb

值越大，碱越强，其共轭酸的酸性越弱。对一元酸碱共轭酸碱对Ka及Kb之间的关系

pKa+pKb=pKw=14.00(25℃)对二元酸碱H2SHS-S2-

Kb1Kb2Ka1Ka2pKb1+pKa3=14.00pKb2+pKa2=14.00pKb3+pKa1=14.00H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-Kb2Kb1Kb3Ka1Ka2Ka3对三元酸碱练习1:已知NH3的Kb=1.8×10-5，试求NH3的共轭酸NH4+

的Ka。解:NH3

的共轭酸为NH4+,它与H2O的反应为

NH4++H2OH3O++NH3

KbKa练习2：计算HS-的Kb值。已知：H2S的Ka1=5.7×10-8，Ka2=1.2×10-15解：已知H2S的Ka1=5.7×10-8，则

HS-+H2OH2S+OH-

Ka1Kb2练习3：酸碱的强弱比较酸碱的强弱定量地用酸碱的离解常数Ka、Kb的大小来表示。

酸性强弱顺序：HAc>NH4+>HS-碱性强弱顺序：S2->NH3>Ac-结论：Ka值越大，酸越强，其共轭碱的碱性越弱。Kb

值越大，碱越强，其共轭酸的酸性越弱。练习4已知H3PO4的pKa1、pKa2、pKa3分别为2.12，7.20，12.36，则PO43-的pKb为（

）。A.11.88B.7.28C.1.64D.2.72练习5在下列各组酸碱物质中，属于共轭酸碱对的是（）。A.NaH2PO4-Na3PO4B.H2SO4-SO42-C.H2CO3-CO32-D.NH4Cl-NH3·H2OCD练习6按照质子理论，Na2HPO4是（）。A.中性物质B.酸性物质C.碱性物质D.两性物质练习7物质的量浓度相同的下列物质的水溶液，其pH值最高的是（）。A.NaClB.Na2CO3C.NH4ClD.NH4AcDB二、分布系数和分布曲线酸度：指溶液中H+的浓度或活度,常用pH表示酸的浓度：又叫酸的分析浓度，指单位体积溶液中所含某种酸的物质的量，包括未离解的与已离解的酸的浓度，常用cB表示分析浓度cB

：溶液体系达平衡后，各组型体的平衡浓度之和平衡浓度[]：溶液体系达平衡后,某一型体的浓度分布系数：溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数，用δ表示分布曲线:分布系数与溶液pH之间的关系曲线。1、一元酸溶液——以HAc为例

HAc分布系数与溶液pH关系曲线的讨论HAc分布系数与溶液pH曲线①pH=pKa时δ0=δ1=0.5[HAc]=[Ac-]②pH<pKa

时HAc(δ1)为主[HAc]>[Ac-]③pH>pKa

时Ac-(δ0)为主[HAc]<[Ac-]例:已知cHAc=1.0×10-2mol/L,当pH=4.0时,问此溶液中主要型体是什么?其浓度为多少?可见，pH=4.0时，溶液中的主要型体是HAc，其浓度为[HAc]=cHAc.δHac=1.0×10-2×0.85=8.5×10-3mol/L解：∵pH=4.0∴[H+]=1.0×10-4mol/L

2.二元酸溶液——以H2C2O4为例不推导

H2C2O4分布系数与溶液pH关系曲线的讨论1.pH<pKa1时，H2C2O4为主2.pKa1<

pH<pKa2时，HC2O4-为主3.pH>pKa2时，C2O42

-为主3.三元酸溶液——以H3PO4为例磷酸溶液中各种存在形式的分布系数与溶液pH的关系曲线pH＜pKa1，溶液中H3PO4为主要存在形式pKa1＜pH＜pKa2，溶液中H2PO4-为主要存在形式pKa2＜pH＜pKa3，溶液中HPO42-为主要存在形式pKa3＜pH，溶液中PO43-为主要存在形式练习题1.在NH3·H2O溶液中，NH3的分布系数决定于下列因素中的哪一个？A.NH3·H2O的分析浓度B.平衡浓度[NH3]C.溶液的pH值D.NH3的pKbC原因：公式中虽然含有Kb和pH，但对于NH3·H2O来讲，它在水溶液中