酸碱质子理论PPT课件

1、无机和分析化学，2020年6月24日，根据不同的反应类型和操作方法，化学分析可分为重量分析、滴定分析和仪器分析。2020/6/24，滴定分析概述滴定分析滴定分析是一种方法，它使用已知且准确浓度的标准溶液(滴定剂)，通过滴定管将其滴入被测物质的溶液中，直到滴定剂的剂量和被测物质的量正好满足化学反应公式所表示的化学计量关系，然后根据所用滴定剂的体积和浓度计算被测物质的含量。这也称为容量分析。2020/6/24，滴定分析过程：将一定体积的盐酸溶液放入三角瓶中，加入几滴酚酞指示剂，然后用滴定管滴加氢氧化钠溶液。当氢氧化钠和盐酸的量正好满足化学反应公式所表示的化学计量关系时，就称为化学计量点(也称为理论

2、终点)。2020/6/24，碳(盐酸)v(盐酸)=碳(氢氧化钠)v(氢氧化钠)，碳(盐酸)=0.100021.05/20.00=0.1052摩尔/升，示例：盐酸氢氧化钠=氯化钠H2O x 0.1000 2020/6/24，滴定终点：滴定过程中经常加入指示剂，根据指示剂在理论终点或接近理论终点时产生的明显外部效应变化(如颜色变化、沉淀形成或消失)来结束滴定，其外部效应转变点称为滴定终点。终点误差：滴定终点与理论终点不完全一致，由此产生的误差称为终点误差。2020/6/24，终点误差是滴定分析的主要误差来源之一，其大小主要取决于滴定反应的完成程度和指示剂的适当选择。滴定分析的关键：如何选择合适的指

3、示剂，使理论终点尽可能与滴定终点一致，减少或减少终点误差。2020/6/24，滴定分析的特点：(与重量分析相比)1。操作简单快捷。2.准确度高，相对误差约为0.10.2%。3.适用于含量大于1%的物质的测定。2020/6/24，化学反应滴定分析要求：1。按一定方向反应，完成反应：如果要求滴定误差为0.1%，当反应达到化学计量点时，完成度在99.9%以上。2.快速反应：加入滴定剂后，反应可以立即完成。一些缓慢的滴定反应可以通过加热和添加催化剂来加速。2020年6月24日。3。无副作用：否则，定量计算的基础将丢失。4.有一种合适的方法来确定终点：反应的终点可以通过指示剂或仪器分析来确定。2020/

4、6/24，根据标准溶液与被测物质之间的不同反应类型，滴定分析方法可分为以下四类：酸碱滴定：一种基于质子转移的滴定。用羟基和H2进行沉淀滴定：用沉淀反应进行滴定。X-、银等的测定。配位滴定：通过配位反应滴定。测量钙、镁、锌等。氧化还原滴定：通过氧化还原反应进行滴定。土壤中的铁和有机物，2020年6月24日。滴定分析方法：根据不同的分析对象采用不同的滴定方法。1.直接滴定：任何符合上述滴定反应要求的反应都应通过直接滴定来确定。例如：盐酸氢氧化钠=氯化钠H2O，2020/6/24，2、反滴定(back dropping):当部分反应不符合上述要求、反应速度慢或没有合适的指示剂时使用该方法。过程：在被

5、测物质的测试溶液中加入过量的滴定剂，反应完成后，用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂，并根据滴定剂的总量减去标准溶液的量，从而计算出被测物质的含量。v过v标准=待测v，2020/6/24，CaCO3(s) 2HCl(过量)=氯化钙H2O CO2NaOH HCl(剩余)=氯化钠H2O，2020/6/24，3、置换滴定：不存在定量关系或伴随副反应的反应，不能使用直接滴定。S4O62-和SO42-的混合物将通过用Na2S2O3滴定K2Cr2O7获得，不存在定量关系碘量法可用于测定k2cr2o7:cr2o72-6i-(过量)14h=2cr 33 I 27 H2O 2 s2o 32-I2=2i-s4o 62

6、-(标准溶液)，2020/6/24，4、间接滴定3360，它不能与标准溶液直接反应。通过另一个反应进行间接测定的方法，例如，使用高锰酸钾法测定溶解在H2SO4氯化钙O4 2h=Ca2 H2O4中的Ca2 C2O4-(过量)=氯化钙O4 ,并且使用标准高锰酸钾溶液滴定5 h2c2o 42 MnO 4-6h=2mn 210 CO28H2O，2020/6/24，标准溶液的浓度表示物质的浓度：cB=nB/V，单位：mol/L，2020/6/24，标准溶液的制备在滴定分析中，获得的分析结果由标准溶液的浓度和体积决定。如何准确制备和校准标准溶液关系到分析结果的准确性。两种方法：1 .直接法：用分析天平准确

7、称量一定量的参考物质，溶解后转移到容量瓶中定容，然后计算溶液的准确浓度。2020/6/24，参考物质：可用于直接制备或校准标准溶液的物质称为参考物质。对照品应满足以下条件：(1)必须易于制成纯度为99.9%的纯物质。(2)成分应与化学式完全一致。如果含有结晶水，其含量应与化学式一致。(3)试剂应非常稳定，称重时不吸水和二氧化碳，放置和干燥时不变。2020/6/24，(4)具有较大的摩尔质量并减少称重过程中的相对误差。(5)当试剂参与反应时，应根据反应公式进行定量，无副反应。常用的参考物质有K2Cr2O7、Na2CO3、Na2B4O710H2O等。2020/6/24，2。间接法：物质本身浓度不稳

8、定，易挥发，易潮解，易吸湿，容易吸收空气中的二氧化碳或含有其他杂质。制备方法：粗略称取一定量的物质或一定体积的溶液，配制成接近所需浓度的溶液，然后用对照品滴定，确定配制溶液的准确浓度。这个过程称为校准。2020/6/24，实施例：制备500毫升氢氧化钠溶液和500毫升盐酸溶液，浓度约为0.1摩尔/升，溶液：m(氢氧化钠)=0.1 0.5 40=2 (g)用台秤称取2毫当量，溶解后稀释至500毫升。c(浓盐酸)V(浓盐酸)=c(稀盐酸)V(稀盐酸)V(浓盐酸)=0.1500/12=4.2毫升，用一个小量筒测量4.2毫升浓盐酸，慢慢加入200毫升水中，稀释至500毫升。2020/6/24，校准过程

9、：精确称量(分析天平)一定量的参考物质溶解指示剂用待校准溶液滴定至终点。校准氢氧化钠溶液的方法是准确称量一定量的邻苯二甲酸氢钾，根据氢氧化钠溶液的体积和邻苯二甲酸氢钾的质量计算氢氧化钠溶液的准确浓度。2020/6/24，NaOH khc8h4o4=knac8h4o4h2o 1: 1，2020/6/24，如果称取0.4302克邻苯二甲酸氢钾，所用氢氧化钠溶液的体积为23.36毫升，并代入上述公式得到：取平均值作为氢氧化钠的浓度。2020/6/24，用氢氧化钠溶液滴定一定量(如25.00毫升)的盐酸溶液，并根据以下公式计算盐酸溶液的准确浓度。盐酸氢氧化钠=氯化钠H2O碳(氢氧化钠)五(氢氧化钠)=

10、碳(盐酸)五(盐酸)，2020/6/24，草酸(H2C2O42H2O)也可用于校准氢氧化钠溶液。反应如下：H2C2O 4 2NaOH=NaC2O 4 2H2O 1:2，2020/6/20。您也可以使用硼砂(Na2B 4O 710H2O)校准盐酸溶液：Na2B 4O 72HCl 5H2O=4 h3bo 32NaCl 1:2，2020/6/24，标准溶液的浓度：如果标准溶液很稠 (v消耗小，测量误差大)。如果标准溶液太稀.(v消耗很大，测量需要时间)。普通标准溶液的浓度为：0.05 0.2摩尔/升，0.1000摩尔/升的溶液浓度更高。0.00100毫升/升标准溶液也用于微量分析。分析结果的准确性与

11、标准溶液的浓度有关，标准溶液的浓度是否准确与校准有关。2020/6/24，校准时，应注意：1。应重复校准2.用分析天平称量的重量不得小于0.2g. 3。使用的校准溶液或标准溶液的消耗量不得少于20毫升。4、滴定体积，不应超过滴定管的容量。因为操作越复杂，出错的机会就越多。2020/6/24，酸碱滴定，基于酸碱反应的滴定方法，酸碱平衡和酸碱滴定，学习点：1。掌握酸碱质子理论；2.酸碱平衡的计算，酸碱和缓冲溶液pH 3的计算。酸碱在不同酸度下的分布；4.酸碱指示剂的变色范围和理论变色点；5.一元酸碱滴定，理解多元酸碱滴定。酸碱标准溶液的制备和校准，酸碱平衡和酸碱滴定，4-1酸碱理论，4-2酸碱平衡

12、，4-3缓冲溶液，4-4酸碱滴定的应用，酸碱理论，1。酸碱电离理论2。酸碱质子理论。酸碱相对强度，返回，1。酸碱电离理论。酸意味着水中电离的所有阳离子都是氢，硫酸=硫酸氢盐，碱意味着水中电离的所有阴离子都是氢氧化物-，氢氧化钠=氢氧化钠-，中和反应的本质是氢氧化物-=H2O，水溶液中的电解质是部分电离的。瑞典化学家斯万特奥古斯特阿累尼乌斯，离解度：当电解质在溶液中达到离解平衡时，离解分子的数量占原始分子总数的百分比。根据电离理论，NH3和Na2CO3不是碱，但它们的水溶液是碱性的，Na2CO3通常被称为苏打灰。氯化铵也不是酸，但水溶液是酸性的。返回，1。酸碱电离理论，2。酸碱质子理论，1。酸和

13、碱的概念酸：任何含有氢原子并能释放质子的分子或离子种类。(质子供体)碱：能与质子(氢)(质子受体)结合的任何分子或离子种类。质子理论中的无盐概念和电离理论中的盐是质子理论中的离子酸或离子碱。丹麦物理化学家，酸碱，酸中的碱，碱变量酸，1。酸碱的概念，例如：酸的共轭碱是酸，酸的共轭酸是一对共轭酸。两性物质：能给予和接收质子的物质，1。酸碱的概念，2。酸碱反应，氯化氢(酸1)氯-(碱1)氢酸半反应，氨(碱2)氢H4(酸2)碱半反应，酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对之间的质子转移反应，而且反应总是产生相对较弱的酸和碱，3。酸和碱的相对强度，1。水(质子自噬)、H2O (l) H2O (l) h3o (A

14、Q) oh-(AQ)或H2O (l) h (AQ) oh-(AQ)的离解平衡水的离子产物常数，简称水的离子产物，纯水在25:=1.010-14时，在水溶液中，酸和碱的离解是酸、碱和水之间的质子转移反应，即酸在给出质子后变成共轭碱，碱在从水中得到质子后变成酸。酸的强度取决于它向水中供给质子的能力，而碱的强度决定了它从水中获取质子的能力，这体现在质子转移反应的平衡常数中。平衡常数越大，酸和碱的强度越大。酸和碱的离解，酸的平衡常数用Ka表示，通常称为酸的离解常数，也称为酸度常数。碱的平衡常数用KB表示，通常称为碱的离解常数，也称为碱度常数。ka值大于1的酸称为强酸，ka值小于1的酸称为弱酸。，2。酸

15、和碱的离解，(1)弱酸和弱碱的离解和共轭，H2O H3O NH3，2。酸和碱的离解，一对共轭酸和碱的离解常数之间的定量关系，酸的酸性越强，其共轭碱的碱性越弱；碱的碱性越强，共轭酸的酸性越弱。2。酸和碱的分解。在实施例4-1中，浓度为0.1摩尔升-1的乙酸溶液的酸碱度求解如下：乙酸(AQ) H2O (l) h3o (AQ)乙酸(AQ)，初始浓度为0.100.0，平衡浓度为0.10-x x x，x=1.310-3，c酸碱平衡：1。溶液的酸碱度和指示剂2。溶液酸碱度的计算和返回；1.溶液的酸碱度和指示剂1。溶液酸度(碱度)指溶液中H3O(或羟基)离子的平衡浓度。在常温下，在水溶液中，酸碱度和酸碱度的适用范围一般在0至14之间。酸性溶液、中性溶液和碱性溶液；1.溶液的酸度(碱度);2.酸碱指示剂的变色原理；酸碱指示剂是一种有机弱酸或弱碱，其酸或碱的形式有不同的颜色。在滴定过程中，由于酸碱度的变化，指示剂结构发生变化(质子损失或质子结合)，导致颜色变化。弱酸指示剂用HIn表示，它在水溶液中具有离解平衡。从上述公式可以看出，它们的浓度比由两个因素决定：k是指示剂常数，在一定温度下是常数；碳(氢)溶液的酸度。因此，指示剂的颜色变化仅由溶液的c(H)决定。2，酸碱指示剂，2)理论颜色变化范围，当c (