5.分布系数质子条件 (Modified).ppt

1、1,第三章 滴定分析的基本理论,一、酸碱平衡中各组分的分布系数,1.酸碱质子理论,H2CO3与HCO3-为共轭酸碱对,1)酸碱的定义,酸,能给出氢质子的物质,碱,能接受氢质子的物质,HCO3-与CO32-为共轭酸碱对,酸碱反应的实质:,质子的转移,酸比共轭碱,多一个正电荷,2,2）酸碱的形式,NH4+ H+ + NH3,H6Y2+ H+ + H5Y+,阴离子,HCO3- CO32-,中性分子,H2CO3 HCO3-,NH3,阳离子,3)酸碱离解常数之间的关系,酸或碱在水中发生的质子转移反应,HAc + H2O = H3O+ + Ac-,Ac- + H2O = HAc + OH-,Ka越大，酸性

2、越强,Kb越大，碱性越强,共轭酸碱对Ka与Kb之间的关系是:,即 Ka1Kb2=Ka2Kb1=Kw,3,2.酸碱溶液中各组分的分布,平衡浓度:,1）几个概念,某种型体平衡时的浓度, ,分析浓度:,各种型体平衡浓度之和,型体:,H3PO4 H2PO4- HPO42- PO43-,Zn2+ + Y = ZnY,Fe3+ + e = Fe2+,如0.1mol/L HAc：CHAc=,某种型体占其总浓度的分数,分布系数:,酸度:,溶液中H+,即总浓度C,HAc+Ac,=0.1,最强的酸对应的共轭碱_,最弱的酸对应的共轭碱_,最弱,最强,分化中使用的试剂，多为弱酸（碱），在溶液中有多种形式,人体血液:p

3、H7.35-7.45,pH 7.30 酸性体质,4,分布系数的作用：,定量说明溶液中各组分的分布情况,求溶液中各组分的平衡浓度,2）一元弱酸各型体的分布系数,pH4.74, 主要存在形式是 ,pH4.74，主要存在形式是 ,pH=pKa=4.74时，,HAc = Ac = 0.5,5,一元弱碱NH3 :,3)多元酸各型体的分布系数,如: H2A,pKa1=3.04,pKa2=4.37,为了用酒石酸氢钾沉淀形式检出K+，应控制pH=？,为什么KCN只能在碱性条件下使用?（电镀时CN-做络合剂）,为何草木灰（K2CO3）不能与氮肥（NH4HCO3）混合使用?,食品膨松剂:塔塔粉(酒石酸钾) pH=

4、4.64.8时才能形成膨松安定的泡沫,6,二、 酸碱溶液中H+的计算,式中各项以H+、C酸、C碱及K代入，得精确式，,1.质子条件式 proton balance equation PBE,选参考水准：,将其他组分与参考水准比较：,在PBE中，不应出现作参考水准的物质,例 HAc,参考水准,H2O,HAc,得质子产物,失质子产物,PBE：,H +=OH -+Ac -,作用:,推导H+的计算公式,写出PBE,建立：,溶液中大量存在并参与质子转移的组分+水,合理近似得近似、最简式,注:,7,参考水准,H2O,H3PO4,H3O+,OH-,PBE：,一步写出：,Cbmol/L NaOH：,HAc + HCl:,复杂情况需要用到物料平衡和电荷平衡：,如: Camol/L HAc + Cbmol/L NaAc,写出溶液中存在的所有物质：,HAc 、Ac- 、 Na+ 、 OH- 、 H+,物料平衡：,电荷平衡：,H+Na+=OH-+Ac-,PBE:,H+ Cb =OH-+Ac-,H+HAc-Ca=OH-,8,写质子条件式,H+=OH-+NH3+CO32-H2CO3,H+=OH-+NH3-HF,H+=OH-+NH3+PO43-H2PO4-2H3PO4,H+=OH-+CHCl+HPO42-+2PO43-H3PO4,H+=OH-+NH3+HPO42-+2PO43-