第四章「 酸碱平衡和酸碱滴定法 Chapter 4 Acid-Base Equilibria and Acid-Base Titrations ■教学要求: 巩固共轭酸碱对及其K与K,的关系;酸碱的分布分 数、分布图及其应用 ■物料平衡、电荷平衡,及各类酸碱溶液中DH值计算 的最简式。掌握质子平式的写法。了解各类酸碱 溶液中pH值计算的精确式 ■了解指示剂的变色原理和常用指示剂的变色范围。 掌握各类酸碱滴定过程中四个阶段溶液H值的计算 方法。掌握指示剂的选择原则 ■熟记一元弱酸(碱)滴定可能性的判据,了解混和 酸(碱)、多元酸(碱)分别滴定可能性的判据
第四章 酸碱平衡和 酸碱滴定法 Chapter 4 Acid-Base Equilibria and Acid-Base Titrations 教学要求: 巩固共轭酸碱对及其 K a 与 K b的关系;酸碱的分布分 数、分布图及其应用 物料平衡、电荷平衡,及各类酸碱溶液中pH值计算 的最简式。掌握质子平衡式的写法。了解各类酸碱 溶液中pH值计算的精确式 了解指示剂的变色原理和常用指示剂的变色范围。 掌握各类酸碱滴定过程中四个阶段溶液pH值的计算 方法。掌握指示剂的选择原则 熟记一元弱酸(碱)滴定可能性的判据,了解混和 酸(碱)、多元酸 ( 碱 )分别滴定可能性的判据
重点: ■质子平衡式的写法及根据质子平衡式计算 水溶液酸碱度的方法: ■各类酸(碱)滴定可能性的判据; 化学计量点pH和突跃范围pH值的计算,影 响突跃范围的因素及指示剂的选择原则; ■酸碱滴定法的应用; ■了解计算机在酸碱平衡处理中的应用
重点: 质子平衡式的写法及根据质子平衡式计算 水溶液酸碱度的方法; 各类酸(碱)滴定可能性的判据; 化学计量点pH和突跃范围pH值的计算,影 响突跃范围的因素及指示剂的选择原则; 酸碱滴定法的应用; 了解计算机在酸碱平衡处理中的应用
本章内容 ■简介分布系数 ■质子条件 ■酸碱溶液pH的计算 ■酸碱缓冲溶液 ■酸碱指示剂 ■酸碱滴定基本原理 ■终点误差 ■应用 非水滴定
本章内容 简介分布系数 质子条件 酸碱溶液 pH的计算 酸碱缓冲溶液 酸碱指示剂 酸碱滴定基本原理 终点误差 应用 非水滴定
§4.1概述(A brief review) 在水溶液中酸度(acidity)和水合作用 是影响化学反应最重要的因素。迄今为 止,建立于化学原理的测量方法仍占全 部分析化学方法的主导地位,因此,不 能全面掌握酸碱平衡所涉及的主要问题 ,就不可能成为一个合格的化学分析专 家
§4.1 概述(A brief review) 在水溶液中酸度(acidity)和水合作用 是影响化学反应最重要的因素。迄今为 止,建立于化学原理的测量方法仍占全 部分析化学方法的主导地位,因此,不 能全面掌握酸碱平衡所涉及的主要问题 ,就不可能成为一个合格的化学分析专 家
§4.1.1酸碱平衡研究的内容 ■由投料组分的浓度c和相关平衡常数K求算 各种形式的浓度c或活度a ■从pH和相关平衡常数K,求算分布分数8 ,是酸碱平衡讨论的重要内容。 ■相反,如果测出了某中形式的浓度,并且已 知投料组分的浓度C,测可测算相关的平常 数。 缓冲溶液的理论及应用。 酸碱指示剂,滴定曲线和终点误差
§4.1.1 酸碱平衡研究的内容 由投料组分的浓度c和相关平衡常数Ka求算 各种形式的浓度c或活度a 从pH和相关平衡常数Ka,求算分布分数 δ ,是酸碱平衡讨论的重要内容。 相反,如果测出了某中形式的浓度,并且已 知投料组分的浓度c,则可测算相关的平衡常 数。 缓冲溶液的理论及应用。 酸碱指示剂,滴定曲线和终点误差
§4.1.2酸碱平衡的研究手段 ■酸碱平衡的研究方法,主要有代数 法、图解法和计算机方法。一般说代 数法是基础,其他两种方法是它的表 述形式或计算工具。下面就这三种方 法做一个简单介绍
§4.1.2 酸碱平衡的研究手段 酸碱平衡的研究方法,主要有代数 法、图解法和计算机方法。一般说代 数法是基础,其他两种方法是它的表 述形式或计算工具。下面就这三种方 法做一个简单介绍
a.代数法 代数法是最常用的,是教科书中主要介绍 的方法。它的理论性强,适用广泛是其它各种方 法的基础。但代数法比较繁琐、冗长,计算过程 复杂,有时甚至无求解,再者,它的直观性差, 不易用来讨论离子酸碱的全貌,这是它在教学中 不利的一面。 代数法在酸碱平衡中应用最为广泛。例如, pH值的计算,分布分数(或副反应系数)的计 算,缓冲问题,滴定曲线,常数测定,离子强度 计算等都主要使用代数法
a. 代数法 代数法是最常用的,是教科书中主要介绍 的方法。它的理论性强,适用广泛是其它各种方 法的基础。但代数法比较繁琐、冗长,计算过程 复杂,有时甚至无求解,再者,它的直观性差, 不易用来讨论离子酸碱的全貌,这是它在教学中 不利的一面。 代数法在酸碱平衡中应用最为广泛。例如, pH值的计算,分布分数(或副反应系数)的计 算,缓冲问题,滴定曲线,常数测定,离子强度 计算等都主要使用代数法
b.图解法 图解法是应大力提倡和推广的方 法,数和形的结合历来是数理科学领 会复杂概念和解决深奥问题的常规手 设计算机方法 ■计算机可以把我们从烦琐的计算中解 放出来,并且它特别适合把公式转换为图 形,有利于数和形的结合。随着计算机的 普及和提高,这一方法肯定会成为分析化 学各种计算的主要方法。不过,由于条件 的限制,本教材还是以代数法和图解法作 为主要内容
b. 图解法 图解法是应大力提倡和推广的方 法,数和形的结合历来是数理科学领 会复杂概念和解决深奥问题的常规手 段。c.计算机方法 计算机可以把我们从烦琐的计算中解 放出来,并且它特别适合把公式转换为图 形,有利于数和形的结合。随着计算机的 普及和提高,这一方法肯定会成为分析化 学各种计算的主要方法。不过,由于条件 的限制,本教材还是以代数法和图解法作 为主要内容
§4.1.3浓度、活度和活度系数 ■关于活度和浓度主要关心以下三方面问题: ■测定的结果是用浓度还是用活度表达: ■ 判断由于离子强度的变化是否会对计算结果 或测量结果产生不可忽略的影响 ■如果这种影响是不可忽略的,如何进行校 就·般而论,如果测量的目的是为了说明化 学反应的速率或反应能力,应该报出被测物 质的活度而不是浓度。如果为了确定某物质 的品位,矿产的含量等,则应报出浓度,或 从浓度转换为物质的量
§ 4.1.3 浓度、活度和活度系数 关于活度和浓度主要关心以下三方面问题: 测定的结果是用浓度还是用活度表达; 判断由于离子强度的变化是否会对计算结果 或测量结果产生不可忽略的影响; 如果这种影响是不可忽略的,如何进行校 正。 就一般而论,如果测量的目的是为了说明化 学反应的速率或反应能力,应该报出被测物 质的活度而不是浓度。如果为了确定某物质 的品位,矿产的含量等,则应报出浓度,或 从浓度转换为物质的量
浓度、活度和活度系数 分析化学所涉及的关于离子强度的 改变是大幅度的,从无限稀释到浓 盐体系,在这一幅度范围内,离子 的性质改变很大。在实际工作中, 应在标定和相应的测量中尽量采用 相近的溶液条件,从而克服由于离 子强度的改变对测量结果准确度和 精密度的影响
浓度、活度和活度系数 分析化学所涉及的关于离子强度的 改变是大幅度的,从无限稀释到浓 盐体系,在这一幅度范围内,离子 的性质改变很大。在实际工作中, 应在标定和相应的测量中尽量采用 相近的溶液条件,从而克服由于离 子强度的改变对测量结果准确度和 精密度的影响