武漢大學(xué)第五版酸堿滴定法(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 強(qiáng)酸 + 弱酸 : HA, ca。 HB, c, KaPBE:H2SO4② 強(qiáng)堿 + 弱堿 : NaOH, cb。 B, c, Kb處理辦法與此相似，自己整理。Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年P(guān)BE:2 弱 + 弱體系 ① 弱酸 + 弱酸 : HA, cHA, KHA。 HB, cHB, KHB酸不太弱，濃度不太小， H2O的解離可略?xún)煞N酸的離解互相制約若 KHAcHA ≥ 10 KHBcHB② 弱堿 + 弱堿 : A, cA, KA。 B, cB, KBAnalytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年③ 弱酸 + 弱堿 混合溶液HA KHA CHA B KHB CBPBE:酸、堿性弱，濃度不太小，則二者的酸堿反應(yīng)及水的解離均可忽略。酸堿平衡關(guān)系式弱酸、堿的解離可忽略Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 兩性物質(zhì)溶液兩性物質(zhì)：在溶液中既起酸、又起堿的作用的物質(zhì)。分類(lèi)酸式鹽弱酸弱堿鹽氨基酸HCO3, HS, H PO42, H2PO4NH4Ac, (NH4)2CO3NH2CH2COOH 氨基乙酸Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 1 酸式鹽 NaHA， c， Ka1， Ka2PBE:酸堿平衡關(guān)系式簡(jiǎn)化處理① 若 : Ka1 Ka2, [HA] ≈ c② 若 Ka2c ≥10KwAnalytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年③ 若 c ≥ 10Ka1④ 若 Ka2c 10Kw ， c ≥ 10Ka1注意解離常數(shù)的取值。NaHCO3 Na2HPO4 NaH2PO41) molL1 NaHCO3 溶液的 pH？2) 102 molL1 Na2HPO4 溶液的 pH？Ka1 = 107, Ka2 = 1011Ka2 = 108, Ka3 = 1013Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年小結(jié)Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 2 氨基酸 H2NCH2COOHH3N+CH2COOH ? H3N+CH2COO ? H2NCH2COOKa1 Ka2PBE: [H+] + [+H3NCH2COOH] = [H2NCH2COO] + [OH]Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年例 2： molL1 氨基乙酸溶液的 pH？ 例 1： molL1 氨基乙酸溶液的 pH？ Ka1 = 103, Ka2 = 1010解：解：Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年氨基酸 (蛋白質(zhì) )的等電點(diǎn) pI[+H3NCH2COOH] = [H2NCH2COO][H+]2 = Ka1Ka2例 3： 計(jì)算 氨基乙酸的 pI？與濃度無(wú)關(guān)Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年3 弱酸弱堿鹽(1) 組成比為 1 : 1 NH4AcPBE:酸堿平衡關(guān)系整理[NH4+] ≈ [Ac]≈cAnalytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 c 10 KaKa′c 10Kw例 1 計(jì)算 molL1 CH2ClCOONH4 溶液的 pH. CH2ClCOOH: Ka=103NH3: Kb=105 Ka′=1010 Ka′c ≥ 10Kw , c 10Ka 例 2 計(jì)算 0. 10 molL1 NH4Ac 溶液的 pH Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年(2) 弱酸弱堿鹽 —— 組成比不為 1 : 1 (NH4)2CO3PBE: [H+] + [HCO3] +2[H2CO3] = [NH3] + [OH][HCO3] = [NH3]分布分?jǐn)?shù)關(guān)系式Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年(NH4)2S PBE: [H+] + [HS] +2[H2S] = [NH3] + [OH][H+] = Ka′= 1010 molL1(NH4)2C2O4PBE: [H+] + [HC2O4] +2[H2C2O4] = [NH3] + [OH][HS] = [NH3][HC2O4] = [NH3]Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年酸堿溶液 [H+]的計(jì)算總結(jié) 確定體系PBE代入各種平衡關(guān)系根據(jù)誤差要求簡(jiǎn)化處理近似式最簡(jiǎn)式 綜合考慮、分清主次、合理取舍Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年本次作業(yè)P163: 2， 3, 5， 6 Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 酸堿緩沖溶液定義：能夠穩(wěn)定溶液酸度的溶液體系稱(chēng)為酸堿緩沖溶液分類(lèi)：標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液：校正酸度計(jì)，如鄰苯二甲酸氫鉀濃度較高的弱酸＋共軛堿 HAc－ Ac高濃度的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿控制 [H+]緩沖溶液作用機(jī)理：H+ OHHB B + H+ 高濃度強(qiáng)酸強(qiáng)堿則是因?yàn)楸旧頋舛却髮?duì)少量的酸或堿的加入不敏感而達(dá)到穩(wěn)定 pH 值的作用的。Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年P(guān)lots of pH vs. mL of water added to (a ) mL of mol . L1 HCl and (b) mL of a solution mol . L1 in both HAc and NaAc.對(duì) 溶液稀釋過(guò)程 pH變化的控制HCl NaAcHAcAnalytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 酸堿緩沖溶液 pH的計(jì)算1 一般酸堿緩沖溶液 pH的計(jì)算 cHB mol/L HB + cB mol/L NaBPBE： [HB] = cHB + [OH] [H+] pH 6 (酸性 ), 略去 [OH] pH 8 (堿性 ),略去 [H+]若 cHB [H+]。 cB [H+], 或 cHB [OH]。 cB 20[OH][B] = cB+ [H+] [OH]Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年例 1 計(jì)算 molL1 NH4Cl – molL1 NH3緩沖溶液的 pH？解：例 2 molL1吡啶和 molL1 HCl等體積混合，所得溶液是否是緩沖溶液， pH？解：Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年例 3 配制氨基乙酸總濃度為 molL1的 緩沖溶液（ pH = ） 100 mL，應(yīng)稱(chēng)取氨基乙酸多少克？還需加多少 molL1 的酸或堿？解：應(yīng)加酸設(shè)應(yīng)加 x mol HCl，形成 HAA+AA緩沖溶液Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年pH標(biāo)準(zhǔn) = 2 標(biāo)準(zhǔn)酸堿緩沖溶液 pH的計(jì)算例 1： mol/L mol/L Na2HPO4要考慮離子強(qiáng)度的影響例 2： mol/L 鄰苯二甲酸氫鉀溶液 pH？ pH標(biāo)準(zhǔn) = Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 緩沖容量1 定義2 β的 計(jì)算 設(shè)緩沖溶液為 HB + NaB，其總濃度為 cAnalytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年P(guān)BE推導(dǎo)過(guò)程Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年3 影響 β的因素① β與總濃度 c有關(guān)；② β與緩沖組分濃度比值有關(guān)。Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 molL1 HAcNaAc 緩沖溶液在不同 pH的緩沖容量Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年4 緩沖溶液的緩沖范圍 緩沖范圍： pH = pKa177。1 選擇緩沖溶液的依據(jù)Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 緩沖溶液的選擇原則216。較大濃度 (～ 1molL1) 常用緩沖溶液見(jiàn)附錄表。全域緩沖溶液： BR216。不干擾測(cè)定 例如： EDTA滴定 Pb2+,不用 HAcAc216。pH = pKa177。1， 足夠的緩沖容量Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年本次作業(yè)P163: 3, 5, 8, 10, 11, 13Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理酸堿指示劑的變色范圍影響酸堿指示劑變色范圍的因素混合指示劑Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 酸堿指示劑的作用原理酸式體 堿式體HIn酸式體顏色甲堿式體顏色乙InH+ +堿式體 酸式體Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年 酸堿指示劑變色范圍HIn H+ + In指示劑理論變色點(diǎn) [In] = [HIn]， pH = pKHIn[In] / [HIn] ≥ 10, pH ≥ pKHIn + 1, 顯示 In 色，[In] / [HIn] ≤ , pH ≤ pKHIn – 1, 顯示 HIn 色 ,pKHIn – 1 pH pKHIn+ 1，才能觀察到顏色的變化。指示劑理論變色范圍 pH = p Ka,HIn177。 1Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年252。實(shí)際變色范圍及變色點(diǎn)：（由實(shí)驗(yàn)確定） 例： pKa 理論范圍 實(shí)際范圍甲基橙 ~ ~甲基紅 ~ ~ 酚酞 ~ ~百里酚酞 ~ ~Analytical ChemistryChapⅤ Acidbase Titration 20222022學(xué)年學(xué)年① 指示劑的