第三章滴定分析法概论.ppt

第三章第三章 滴定分析法概滴定分析法概论一、滴定分析法一、滴定分析法一、滴定分析法一、滴定分析法二、滴定二、滴定二、滴定二、滴定条件和方式条件和方式条件和方式条件和方式第一第一节 滴定分析法和滴定方式滴定分析法和滴定方式2024/5/22 2024/5/22 周三周三1 1.一、滴一、滴定分析法：定分析法：1 1、定定义将一种已知准确将一种已知准确浓度的度的试剂溶溶液滴加到待液滴加到待测物物质的溶液中，的溶液中，直到所滴加的直到所滴加的试剂与待与待测物物质按化学按化学计量关系定量反量关系定量反应为止，止，然后根据然后根据试液的液的浓度和体度和体积，通通过定量关系定量关系计算待算待测物物质含含量的方法量的方法待待待待测测溶液溶液溶液溶液已知已知已知已知浓浓度度度度试剂试剂滴定滴定滴定滴定2024/5/22 2024/5/22 周三周三2 2.2 2、基本、基本术语(1)(1)滴定分析法：滴定分析法：TAMTAM(2)2)滴定：滴定：titration titration(3)3)标准溶液准溶液 ：0.10.1210mol/L210mol/L盐酸酸(4)4)化学化学计量点（等当点）：量点（等当点）：spsp(5)5)指示指示剂：indicatorindicator(6)6)滴定滴定终点：点：epep(7)7)终点点误差：差：TETE(8)8)基准物基准物质：primary standardprimary standard(9)9)滴定曲滴定曲线：titration cavetitration cave(1(10)0)滴定突滴定突跃:2024/5/22 2024/5/22 周三周三3 3.1 1、滴定分析、滴定分析对化学反化学反应的要求的要求(1)1)反反反反 应应 必必必必 须须 按按按按 一一一一 定定定定 的的的的 反反反反 应应 式式式式 进进 行行行行，有有有有 确确确确 定定定定 计计 量量量量 关关关关 系系系系(KMnO(KMnO4 4+Na+Na2 2S S2 2OO3 3无确定无确定无确定无确定计计量关系量关系量关系量关系)？(2)2)反反反反应应完完完完全全全全，反反反反应应程程程程度度度度高高高高（99.9%99.9%以以以以上上上上）：KKa a（b b）大大大大、KKMYMY大、大、大、大、KKSpSp 小，小，小，小，满满足滴定要求足滴定要求足滴定要求足滴定要求(3)3)反反反反应应速度快（慢反速度快（慢反速度快（慢反速度快（慢反应应怎么怎么怎么怎么办办？）？）？）？）(4)4)有比有比有比有比较简较简便的方法确定反便的方法确定反便的方法确定反便的方法确定反应终应终点点点点二、滴定条件和滴定方式二、滴定条件和滴定方式二、滴定条件和滴定方式二、滴定条件和滴定方式2024/5/22 2024/5/22 周三周三4 4.2 2、分、分、分、分类类：（1 1）按反）按反）按反）按反应类应类型型型型目目测测终终点点酸碱滴定酸碱滴定酸碱滴定酸碱滴定络络合滴定合滴定合滴定合滴定氧化氧化氧化氧化还还原滴定原滴定原滴定原滴定沉淀滴定沉淀滴定沉淀滴定沉淀滴定电电位滴定位滴定光度滴定光度滴定2024/5/22 2024/5/22 周三周三5 5.（2 2 2 2）按滴定操作方式分）按滴定操作方式分）按滴定操作方式分）按滴定操作方式分类类(1)(1)(1)(1)直接滴定直接滴定直接滴定直接滴定:例例例例:强强酸滴定酸滴定酸滴定酸滴定强强碱。碱。碱。碱。(2)(2)(2)(2)间间接滴定：例：氧化接滴定：例：氧化接滴定：例：氧化接滴定：例：氧化还还原法原法原法原法测测定定定定钙钙。(3)(3)(3)(3)返滴定法：例：配位滴定法返滴定法：例：配位滴定法返滴定法：例：配位滴定法返滴定法：例：配位滴定法测测定定定定铝铝。(4)(4)(4)(4)置置置置换换滴定法：例：滴定法：例：滴定法：例：滴定法：例：AlY AlFAlY AlFAlY AlFAlY AlF6 6 6 63-3-3-3-+Y+Y+Y+Y4-4-4-4-ZnY ZnY ZnY ZnY2024/5/22 2024/5/22 周三周三6 6.直接滴定法直接滴定法 凡是能直接凡是能直接满足上述（足上述（4条件）要求的条件）要求的反反应，都可以用，都可以用标准溶液直接滴定待准溶液直接滴定待测物物质，即直接滴定法。，即直接滴定法。例如，用例如，用HCl标准溶液准溶液测定定NaOH含量，用含量，用 EDTA标准溶液准溶液测定定Mg2+含量都属于直接含量都属于直接滴定法。滴定法。2024/5/22 2024/5/22 周三周三7 7.返滴定法（剩余滴定法）返滴定法（剩余滴定法）先准确加入先准确加入过量量标准溶液，使与准溶液，使与试液中的待液中的待测物物质或固体或固体试样进行反行反应，待反，待反应完成以后，再用另一完成以后，再用另一种种标准溶液滴定剩余的准溶液滴定剩余的标准溶液的方法准溶液的方法适用：反适用：反应较慢或慢或难溶于水的固体溶于水的固体试样例例例例1 1：AlAl3+3+定定定定过过量量量量EDTAEDTA标标液液液液 剩余剩余剩余剩余EDTA ZnEDTA ZnEDTA ZnEDTA Zn2+2+2+2+标标液，液，液，液，EBTEBTEBTEBT 返滴定返滴定返滴定返滴定2024/5/22 2024/5/22 周三周三8 8.例例2：固体：固体CaCO3+定定过量量HCl标液液 剩余剩余HClHCl标液液 NaOHNaOH标液液 返滴定返滴定 例例3：Cl-+定定过量量AgNO3 标液液 剩余剩余AgNOAgNO3 3标液液 NHNH4 4SCNSCN标液液 FeFe3+3+指示指示剂 返滴定返滴定 淡淡红色色Fe（SCN）2+2024/5/22 2024/5/22 周三周三9 9.置置换滴定法滴定法 先用适当先用适当试剂与待与待测物物质反反应，定量置，定量置换出另一种物出另一种物质，再用，再用标准溶液去滴定准溶液去滴定该物物质的方法的方法适用：无明确定量关系的反适用：无明确定量关系的反应例例例例4 4：NaNa2 2S S2 2OO3 3+K+K2 2CrCr2 2OO7 7 S S4 4OO6 62-2-+SO+SO4 42-2-无定量关系无定量关系无定量关系无定量关系 KK2 2CrCr2 2OO7 7+过过量量量量KI KI 定量生成定量生成定量生成定量生成 I I2 2 Na Na2 2S S2 2OO3 3标标液液液液 淀粉指示淀粉指示淀粉指示淀粉指示剂剂 深深深深蓝蓝色消失色消失色消失色消失2024/5/22 2024/5/22 周三周三1010.间接法接法 当被当被测物物质不能直接不能直接与与标准溶液作用，却能和另准溶液作用，却能和另一种能与一种能与标准溶液作用的物准溶液作用的物质反反应时，可用，可用间接接滴定。滴定。适用：不能与滴定适用：不能与滴定剂起化学反起化学反应的物的物质例例例例5 5 5 5：CaCaCaCa2+2+2+2+CaC CaC CaC CaC2 2 2 2O O O O4 4 4 4沉淀沉淀沉淀沉淀 H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 KMnO KMnO KMnO KMnO4 4 4 4标标液液液液 C C C C2 2 2 2O O O O4 4 4 42-2-2-2-间间接接接接测测定定定定2024/5/22 2024/5/22 周三周三1111.第三章第三章 滴定分析法概滴定分析法概论一、基准物一、基准物一、基准物一、基准物质质和和和和标标准溶液准溶液准溶液准溶液二、二、二、二、标标准溶液准溶液准溶液准溶液浓浓度表示度表示度表示度表示方法方法方法方法第二第二节 标准溶液准溶液2024/5/22 2024/5/22 周三周三1212.1、试剂：试剂是指化学是指化学实验中使用的中使用的药品。品。级别级别 中文名称中文名称中文名称中文名称 英文名称英文名称英文名称英文名称 标签颜标签颜色色色色 主要用途主要用途主要用途主要用途一一一一级级 优级纯优级纯 GR GR 绿绿 精密分析精密分析精密分析精密分析实验实验二二二二级级 分析分析分析分析纯纯 AR AR 红红 一般分析一般分析一般分析一般分析实验实验三三三三级级 化学化学化学化学纯纯 CP CP 蓝蓝 一般化学一般化学一般化学一般化学实验实验生物化生物化生物化生物化 生化生化生化生化试剂试剂 BR BR 咖啡色咖啡色咖啡色咖啡色 生物化学及生物化学及生物化学及生物化学及学学学学试剂试剂 生物染色生物染色生物染色生物染色剂剂 （染色（染色（染色（染色剂剂：玫：玫：玫：玫红红色）色）色）色）医用化学医用化学医用化学医用化学实验实验一、基准物一、基准物质和和标准溶液准溶液2024/5/22 2024/5/22 周三周三1313.2、基准物、基准物质基准物：基准物：基准物：基准物：能用于直接配制或能用于直接配制或能用于直接配制或能用于直接配制或标标定定定定标标准溶液的物准溶液的物准溶液的物准溶液的物质质 基准物基准物基准物基准物应应具具具具备备的条件：的条件：的条件：的条件：(1)(1)(1)(1)必必必必须须具有足具有足具有足具有足够够的的的的纯纯度；度；度；度；(2)(2)(2)(2)组组成与化学式完全相同；成与化学式完全相同；成与化学式完全相同；成与化学式完全相同；(3)(3)(3)(3)稳稳定；定；定；定；(4)(4)(4)(4)具有具有具有具有较较大的摩大的摩大的摩大的摩尔质尔质量，量，量，量，为为什么？什么？什么？什么？（可降低称量（可降低称量（可降低称量（可降低称量误误差）。差）。差）。差）。常用的基准物有：常用的基准物有：常用的基准物有：常用的基准物有：KK2 2CrCr2 2OO7 7;NaC;NaC2 2OO4 4;H;H2 2C C2 2OO4 42H2H2 2OO；NaNa2 2B B4 4OO7 710H10H2 2OO；ZnZn；NaClNaCl；NaNa2 2COCO3 3等等等等2024/5/22 2024/5/22 周三周三1414.3 3 3 3、标标准溶液：准溶液：准溶液：准溶液：标标准溶液：具有准确准溶液：具有准确准溶液：具有准确准溶液：具有准确浓浓度的度的度的度的试剂试剂溶液溶液溶液溶液 ，标标准溶液的准溶液的准溶液的准溶液的浓浓度通度通度通度通过过基准物来确定基准物来确定基准物来确定基准物来确定直接配制法：直接用容量瓶直接配制法：直接用容量瓶直接配制法：直接用容量瓶直接配制法：直接用容量瓶配制，定容。配制，定容。配制，定容。配制，定容。可直接配制可直接配制可直接配制可直接配制标标准溶液的物准溶液的物准溶液的物准溶液的物质质一般是基准一般是基准一般是基准一般是基准试剂试剂或或或或优级纯优级纯；步步步步骤骤：让让同学同学同学同学举举例叙述例叙述例叙述例叙述说说明明明明标准溶液准溶液的配制的配制2024/5/22 2024/5/22 周三周三1515.间接配制步接配制步骤：(1)(1)(1)(1)配制溶液配制溶液配制溶液配制溶液 配制成近似所需配制成近似所需配制成近似所需配制成近似所需浓浓度的溶液。度的溶液。度的溶液。度的溶液。(2)(2)(2)(2)标标定定定定 用用用用基基基基准准准准物物物物或或或或另另另另一一一一种种种种已已已已知知知知浓浓度度度度的的的的标标准准准准溶液来滴定。溶液来滴定。溶液来滴定。溶液来滴定。(3)(3)(3)(3)确定确定确定确定浓浓度度度度 由由由由基基基基准准准准物物物物质质量量量量或或或或标标准准准准溶溶溶溶液液液液的的的的体体体体积积和和和和浓浓度，度，度，度，计计算所配溶液的准确算所配溶液的准确算所配溶液的准确算所配溶液的准确浓浓度。度。度。度。2024/5/22 2024/5/22 周三周三1616.二、二、标准溶液准溶液浓度表示法度表示法 1.1.物物质的量的量浓度（度（C C）单单位体位体位体位体积积溶液中所含溶溶液中所含溶溶液中所含溶溶液中所含溶质质的物的物的物的物质质的量。的量。的量。的量。c c c c=n n n n/V V V V 单单位位位位 mol/Lmol/Lmol/Lmol/L 应应指明基本指明基本指明基本指明基本单单元：原子、分子、离子、元：原子、分子、离子、元：原子、分子、离子、元：原子、分子、离子、电电子等。子等。子等。子等。2.2.滴定度（滴定度（T T）每毫升每毫升每毫升每毫升标标准溶液相当的待准溶液相当的待准溶液相当的待准溶液相当的待测组测组分的分的分的分的质质量或溶量或溶量或溶量或溶质质的的的的质质量。量。量。量。表示法表示法表示法表示法：T T标标准溶液准溶液准溶液准溶液/待待待待测测物物物物=mm待待待待测测物物物物/v标标准溶液准溶液准溶液准溶液 单单 位位位位：g/mLg/mL，它有两种表示形式，它有两种表示形式2024/5/22 2024/5/22 周三周三1717.练习例例1：THCL=0.003001 g/mL 例例2：THCL/NaOH=0.003001 g/mL表示表示1 mL HCL1 mL HCL标液中含有液中含有0.003001g HCL0.003001g HCL表表示示每每消消耗耗1 1 mL mL HCL HCL 标液液可可与与0.003001g 0.003001g NaOHNaOH完全反完全反应2024/5/22 2024/5/22 周三周三1818.例例3：用用用用0.027180.02718mol/Lmol/L的的的的高高高高锰锰酸酸酸酸钾钾标标准准准准溶溶溶溶液液液液测测定定定定铁铁含含含含量量量量，其其其其浓浓度用滴定度表示度用滴定度表示度用滴定度表示度用滴定度表示为为：T T KMnOKMnO4 4/Fe/Fe=0.007590 g/mL=0.007590 g/mL 即即即即：表表表表示示示示1 1mL mL KMnOKMnO4 4标标准准准准溶溶溶溶液液液液相相相相当当当当于于于于0.0075900.007590克克克克铁铁。测测定定定定时时，根根根根据据据据滴滴滴滴定定定定所所所所消消消消耗耗耗耗的的的的标标准准准准溶溶溶溶液液液液体体体体积积可可可可方便快速确定方便快速确定方便快速确定方便快速确定试样试样中中中中铁铁的含量：的含量：的含量：的含量：m m FeFe=T=T KMnO KMnO4 4/Fe/Fe V V KMnOKMnO4 4 学生推学生推学生推学生推导导T T和和和和C C的关系？的关系？的关系？的关系？T TA/BA/B=(a/b)c=(a/b)cB B MMA A 1010-3-3 2024/5/22 2024/5/22 周三周三1919.第三章第三章 滴定分析法概滴定分析法概论一、一、一、一、计计量关系量关系量关系量关系二、有关二、有关二、有关二、有关计计算算算算第三第三节 滴定分析滴定分析计算算2024/5/22 2024/5/22 周三周三2020.SPSP时 或 化学化学计量数之比量数之比 物物质的量之比的量之比 P P t T +b Bt T +b B一、滴定分析中的一、滴定分析中的一、滴定分析中的一、滴定分析中的计计量关系量关系量关系量关系 被被被被测测物与滴定物与滴定物与滴定物与滴定剂剂之之之之间间物物物物质质的量的关系：的量的关系：的量的关系：的量的关系：2024/5/22 2024/5/22 周三周三2121.（1 1）直接滴定（涉及一个反）直接滴定（涉及一个反应）滴定滴定滴定滴定剂剂与被与被与被与被测测物之物之物之物之间间的反的反的反的反应应式式式式为为：a A+b B=c C+d D a A+b B=c C+d D 当滴定到化学当滴定到化学当滴定到化学当滴定到化学计计量点量点量点量点时时，a a 摩摩摩摩尔尔 A A 与与与与 b b 摩摩摩摩尔尔 B B 作用完全：作用完全：作用完全：作用完全：则则：n nA A/n/nB B =a/b =a/b ，n nA A=(a/b)n=(a/b)nB B (c V)(c V)A A=(a/b)=(a/b)（c V)c V)B B 或：或：或：或：(c V)c V)A A=(a/b)(m/M)=(a/b)(m/M)B B 酸酸酸酸碱碱碱碱滴滴滴滴定定定定中中中中，标标准准准准溶溶溶溶液液液液浓浓度度度度通通通通常常常常为为：0.1 0.1 mol/L mol/L 左左左左右右右右，滴滴滴滴定定定定剂剂消消消消耗耗耗耗体体体体积积在在在在 20203030mLmL 之之之之间间，由由由由此此此此数数数数据据据据可可可可计计算算算算称称称称取取取取试试样样量量量量的的的的上上上上限和下限。限和下限。限和下限。限和下限。2024/5/22 2024/5/22 周三周三2222.例：配位滴定法例：配位滴定法例：配位滴定法例：配位滴定法测测定定定定铝铝。先先先先加加加加入入入入准准准准确确确确体体体体积积的的的的、过过量量量量的的的的标标准准准准溶溶溶溶液液液液 EDTAEDTA，加加加加热热反反反反应应完完完完全全全全后后后后，再再再再用用用用另另另另一一一一种种种种标标准准准准溶溶溶溶液液液液（ZnZn2+2+），滴滴滴滴定定定定过过量量量量的的的的 EDTA EDTA 标标准溶液。准溶液。准溶液。准溶液。反反反反应应1 1：AlAl3+3+Y +Y4-4-（准确、准确、准确、准确、过过量）量）量）量）=AlYAlY 反反反反应应2 2：ZnZn2+2+Y+Y4-4-(剩余剩余剩余剩余)=ZnY)=ZnY (n nEDTAEDTA)总总-(-(n nEDTAEDTA)剩余剩余剩余剩余 =(=(n nAlAl)(n (nEDTAEDTA)剩余剩余剩余剩余 =(a/b)n=(a/b)nZnZn ；a/b=1 a/b=1 (cV)(cV)EDTAEDTA总总-(-(cV)cV)ZnZn =(cV)cV)AlAl （2 2）返滴定（涉及到两个反）返滴定（涉及到两个反应）2024/5/22 2024/5/22 周三周三2323.（3 3）间接滴定（涉及到多个反接滴定（涉及到多个反应）例：以例：以例：以例：以 KBrOKBrO3 3 为为基准物，基准物，基准物，基准物，测测定定定定 NaNa2 2S S2 2OO3 3 溶液溶液溶液溶液浓浓度。度。度。度。(1)(1)KBrOKBrO3 3 与与与与过过量的量的量的量的 KI KI 反反反反应应析出析出析出析出 I I2 2 ：BrO BrO3 3-+6 I+6 I-+6H+6H+=3 I=3 I2 2 +Br+Br-+3H+3H2 2OO n n(BrO(BrO3 3-)=1/3)=1/3 n n(I(I2 2)相当于：相当于：相当于：相当于：(2 2)用用用用NaNa2 2S S2 2OO3 3 溶液滴定析出的溶液滴定析出的溶液滴定析出的溶液滴定析出的 I I2 2 2 S2 S2 2OO3 32-2-+I+I2 2 =2 I=2 I-+S+S4 4OO6 62-2-n n(I(I2 2)=1/2 )=1/2 n n(S(S2 2OO3 32-2-)(3)KBrO3)KBrO3 3 与与与与 NaNa2 2S S2 2OO3 3之之之之间间物物物物质质的量的关系的量的关系的量的关系的量的关系为为：n n(BrO(BrO3 3-)=1/3-)=1/3 n n(I(I2 2)=1/6 )=1/6 n n(S(S2 2OO3 32-2-)(cVcV)S S2 2OO3 32-2-=6(=6(W/MW/M)BrOBrO3 3-n n(BrO(BrO3 3-)3)3 n n(I(I2 2 )2024/5/22 2024/5/22 周三周三2424.例：氧化例：氧化还原法原法测钙2 2 MnOMnO4 4-+5 C+5 C2 2OO4 42-2-+16 H+16 H+=2 Mn=2 Mn2+2+10 CO+10 CO2 2 +8 H+8 H2 2OO CaCa2+2+CaCCaC2 2OO4 4 过滤过滤洗洗洗洗涤涤酸解酸解酸解酸解C C2 2OO4 42-2-滴定滴定滴定滴定n n(Ca(Ca2+2+)=n n(C(C2 2OO4 42-2-)=5/2)=5/2 n n(MnO(MnO4 4-)（WW/MM)(Ca)(Ca2+2+)=5/2(=5/2(cVcV)(MnO)(MnO4 4-)2024/5/22 2024/5/22 周三周三2525.1 1、标标准溶液准溶液准溶液准溶液浓浓度的度的度的度的计计算算算算液液液液液液液液标标定：定：定：定：用基准物用基准物用基准物用基准物标标定：定：定：定：直接配制：直接配制：直接配制：直接配制：V VA A(mL)(mL)二、有关二、有关二、有关二、有关计计算算算算2024/5/22 2024/5/22 周三周三2626.2 2、滴定度、滴定度T T与物与物质的量的量浓度度C C的关系的关系!注：注：注：注：T T T TA A单单位位位位为为g/mL g/mL g/mL g/mL 2 2 2 2）每毫升滴定）每毫升滴定）每毫升滴定）每毫升滴定剂剂溶液相当于待溶液相当于待溶液相当于待溶液相当于待测测物物物物质质的的的的质质量量量量1 1 1 1）1000100010001000毫升毫升毫升毫升标标液中，每毫升液中，每毫升液中，每毫升液中，每毫升标标液中所含溶液中所含溶液中所含溶液中所含溶质质的的的的质质量量量量 2024/5/22 2024/5/22 周三周三2727.3 3、待、待测物百分含量的物百分含量的计算算：称称取取试样 m ms s 克克，含含待待测组分分B B的的质量量为m mB B克克，则待待测组分的百分含量分的百分含量为B B2024/5/22 2024/5/22 周三周三2828.4、滴定分析、滴定分析计算算实例例例例1 1：现有有0.1200 mol/L 0.1200 mol/L 的的NaOHNaOH标准溶液准溶液200 mL200 mL，欲使，欲使 其其浓度稀度稀释到到0.1000 mol/L0.1000 mol/L，问要加水多少要加水多少mLmL？解解：设应加加水水的的体体积为 V mL，根根据据溶溶液液稀稀释前前后后物物质 的量相等的量相等 的原的原则，2024/5/22 2024/5/22 周三周三2929.例例2 2：将：将0.2500 g Na0.2500 g Na2 2COCO3 3基准物溶于适量水中后，基准物溶于适量水中后，用用0.2 mol/L0.2 mol/L的的HClHCl滴定至滴定至终点，点，问大大约消耗此消耗此HCLHCL溶液多少毫溶液多少毫升？升？解：解：2024/5/22 2024/5/22 周三周三3030.例例3 3：若：若 试计算算HCLHCL标准准 溶液物溶液物质量的量的浓度。度。解：解：2024/5/22 2024/5/22 周三周三3131.例例4 4、测定定药用用NaNa2 2COCO3 3的含量，称取的含量，称取试样0.1230 g0.1230 g，溶解后，溶解后用用浓度度为0.1006mol/L0.1006mol/L的的HCLHCL标准溶液滴定，准溶液滴定，终点点时消耗消耗该HCLHCL标液液23.50 mL23.50 mL，求，求试样中中NaNa2 2COCO3 3的百分含量。的百分含量。解：解：2024/5/22 2024/5/22 周三周三3232.第三章第三章 滴定分析法概滴定分析法概论一、型体分布和分布系数一、型体分布和分布系数一、型体分布和分布系数一、型体分布和分布系数二、化学平衡二、化学平衡二、化学平衡二、化学平衡第四第四节 滴定分析中化学平衡滴定分析中化学平衡2024/5/22 2024/5/22 周三周三3333.一、型体分布和分布系数一、型体分布和分布系数一、型体分布和分布系数一、型体分布和分布系数 型体：水溶液中除型体：水溶液中除型体：水溶液中除型体：水溶液中除HH2 2OO、HH+、OHOH-离子外溶液中所有存在的物种。离子外溶液中所有存在的物种。离子外溶液中所有存在的物种。离子外溶液中所有存在的物种。分析分析分析分析浓浓度：平衡体系中各种存在型体的平衡度：平衡体系中各种存在型体的平衡度：平衡体系中各种存在型体的平衡度：平衡体系中各种存在型体的平衡浓浓度之和，以符号度之和，以符号度之和，以符号度之和，以符号c c表示，表示，表示，表示，即即即即该该物物物物质总质总的的的的浓浓度。度。度。度。平衡平衡平衡平衡浓浓度：指平衡状度：指平衡状度：指平衡状度：指平衡状态时态时溶液中溶溶液中溶溶液中溶溶液中溶质质的各种型体的的各种型体的的各种型体的的各种型体的浓浓度，用度，用度，用度，用 表示，溶表示，溶表示，溶表示，溶质质各型体各型体各型体各型体浓浓度之和必等于度之和必等于度之和必等于度之和必等于总浓总浓度。度。度。度。酸的酸的酸的酸的浓浓度：是指在一定体度：是指在一定体度：是指在一定体度：是指在一定体积积溶液中含有某种酸的溶溶液中含有某种酸的溶溶液中含有某种酸的溶溶液中含有某种酸的溶质质的物的物的物的物质质的量，即酸的量，即酸的量，即酸的量，即酸的分析的分析的分析的分析浓浓度，包括已离解的酸度，包括已离解的酸度，包括已离解的酸度，包括已离解的酸浓浓度和未离解酸的度和未离解酸的度和未离解酸的度和未离解酸的浓浓度，用度，用度，用度，用c c c c酸表示。酸表示。酸表示。酸表示。酸度：溶液中的酸度：溶液中的酸度：溶液中的酸度：溶液中的氢氢离子离子离子离子浓浓度度度度HHHH+，当其，当其，当其，当其值值很小很小很小很小时时，常用，常用，常用，常用pHpHpHpH表示。表示。表示。表示。例如：在例如：在例如：在例如：在0.1mol/LHAc0.1mol/LHAc溶液中，溶溶液中，溶溶液中，溶溶液中，溶质质以以以以AcAc-和和和和HAcHAc两种型体存在，它两种型体存在，它两种型体存在，它两种型体存在，它们们之之之之间间的关系如下的关系如下的关系如下的关系如下2024/5/22 2024/5/22 周三周三3434.1 1、分布系数和分布曲、分布系数和分布曲线定定定定义义（分布系数分布系数分布系数分布系数）：）：）：）：平衡平衡平衡平衡时时溶液中某物种的溶液中某物种的溶液中某物种的溶液中某物种的浓浓度占度占度占度占总浓总浓度的分数。度的分数。度的分数。度的分数。用用用用 表示：表示：表示：表示：i i=i/c=i/c 不同不同不同不同pHpHpHpH值值溶液中酸碱存在形式的分布溶液中酸碱存在形式的分布溶液中酸碱存在形式的分布溶液中酸碱存在形式的分布分布曲分布曲分布曲分布曲线线作用作用作用作用：（：（：（：（1 1 1 1）深入了解酸碱滴定）深入了解酸碱滴定）深入了解酸碱滴定）深入了解酸碱滴定过过程；程；程；程；（2 2 2 2）判断多元酸碱分步滴定的可能性。）判断多元酸碱分步滴定的可能性。）判断多元酸碱分步滴定的可能性。）判断多元酸碱分步滴定的可能性。滴滴滴滴定定定定就就就就是是是是溶溶溶溶液液液液pHpH与与与与溶溶溶溶液液液液中中中中各各各各物物物物种种种种的的的的量量量量和和和和比比比比例例例例不不不不断断断断变变化的化的化的化的过过程。程。程。程。2024/5/22 2024/5/22 周三周三3535.(1)一元酸一元酸 以乙酸（以乙酸（HAc）为例：例：溶液中物溶液中物溶液中物溶液中物质质存在形式：存在形式：存在形式：存在形式：HAcHAc；AcAc-，总浓总浓度度度度为为 c c设设：HAc HAc 的分布系数的分布系数的分布系数的分布系数为为 1 1 ；Ac Ac-的分布系数的分布系数的分布系数的分布系数为为 0 0 ；则则：1 1 =HAc/=HAc/c c=HAc/(HAc+Ac=HAc/(HAc+Ac-)=1/1+=1/1+（AcAc-/HAc/HAc）=1/1+=1/1+（K Ka a/H/H+）=H=H+/(H/(H+K Ka a)0 0=Ac=Ac-/c c=K Ka a/(H/(H+K Ka a)由上式，以由上式，以由上式，以由上式，以 对对pHpH作作作作图图分布曲分布曲分布曲分布曲线线：2024/5/22 2024/5/22 周三周三3636.HAc HAc 分布系数与溶液分布系数与溶液pHpH关系曲关系曲线的的讨论：(1 1)0 0+1 1=1=1(2)pH=p(2)pH=pK Ka a 时时；0 0=1 1=0.5=0.5(3)pH p(3)pH ppH pK Ka a 时时；Ac Ac-（0 0）为为主主主主2024/5/22 2024/5/22 周三周三3737.例：例：计算算pH=5.0时，HAc溶液（溶液（0.1000mol/L）中中HAc和和Ac-的分布系数及平衡的分布系数及平衡浓度度解：2024/5/22 2024/5/22 周三周三3838.(2)二元酸二元酸以草酸（以草酸（以草酸（以草酸（HH2 2C C2 2OO4 4）为为例：例：例：例：存在形式存在形式存在形式存在形式：HH2 2C C2 2OO4 4；HC HC2 2OO4 4-；C C2 2OO4 42-2-；（2 2）；（；（；（；（1 1）；（；（；（；（0 0）；）；）；）；总浓总浓度度度度 c c=H=H2 2C C2 2OO4 4+HC+HC2 2OO4 4-+C+C2 2OO4 42-2-2 2=H=H2 2C C2 2OO4 4/c c =1/1+HC =1/1+HC2 2OO4 4-/H/H2 2C C2 2OO4 4+C+C2 2OO4 42-2-/H/H2 2C C2 2OO4 4 =1/1+=1/1+K Ka a1 1/H/H+K Ka a1 1K Ka a2 2/H/H+2 2 =H=H+2 2/H/H+2 2+H+H+K Ka a1 1+K Ka a1 1K Ka a2 2 1 1=H=H+K Ka a1 1 /H/H+2 2+H+H+K Ka a1 1+K Ka a1 1K Ka a2 2 0 0=K Ka a1 1K Ka a2 2 /H/H+2 2+H+H+K Ka a1 1+K Ka a1 1K Ka a2 2 2024/5/22 2024/5/22 周三周三3939.H2A分布系数与溶液分布系数与溶液pH关系曲关系曲线的的讨论：a.a.a.a.pHppHpK Ka a1 1时时，HH2 2C C2 2OO4 4为为主主主主b.pb.pb.pb.pK K K Ka a1 1 1 1 pH ppH ppH ppH ppHppHppHpK K K Ka a2 2 2 2时时，C C2 2OO4 4 2 2 -为为主主主主d.d.d.d.pH=2.75pH=2.75pH=2.75pH=2.75时时,1 1 1 1最大；最大；最大；最大；1 1 1 1=0=0=0=0.938938938938；2 2 2 2=0=0=0=0.028028028028；3 3 3 3=0=0=0=0.0340340340342024/5/22 2024/5/22 周三周三4040.四种存在形式：四种存在形式：四种存在形式：四种存在形式：HH3 3POPO4 4 ；HH2 2POPO4 4-；HPOHPO4 42-2-；POPO4 43-3-；分分分分 布布布布 系系系系 数：数：数：数：3 3 2 2 1 1 0 0(3)三元酸三元酸 (以以H3PO4为例例)3 3=HH+3 3 HH+3 3+H+H+2 2 K Ka a1 1+H+H+K Ka a1 1 K Ka2a2+K Ka a1 1 K Ka2a2 K Ka a3 3 2 2=HH+2 2 K Ka a1 1 HH+3 3+H+H+2 2 K Ka a1 1+H+H+K Ka a1 1 K Ka2a2+K Ka a1 1 K Ka2a2 K Ka a3 3 1 1=HH+K Ka a1 1 K Ka2a2 HH+3 3+H+H+2 2 K Ka a1 1+H+H+K Ka a1 1 K Ka2a2+K Ka a1 1 K Ka2a2 K Ka a3 3 0 0=HH+3 3+H+H+2 2 K Ka a1 1+H+H+K Ka a1 1 K Ka2a2+K Ka a1 1 K Ka2a2 K Ka a3 3K Ka a1 1 K Ka2a2 K Ka a3 32024/5/22 2024/5/22 周三周三4141.H3PO4为分布曲分布曲线的的讨论：（p pK Ka1a1=2.12=2.12；p pK Ka2a2=7.20=7.20；p pK Ka3a3=12.36=12.36）（1 1）三个）三个）三个）三个p pK Ka a相差相差相差相差较较大，大，大，大，共存共存共存共存 现现象不明象不明象不明象不明显显；（2 2）pH=4.7pH=4.7时时，2 2=0.994 =0.994 3 3 =1 1 =0.003 =0.003（3 3）pH=9.8pH=9.8时时，1 1=0.994 =0.994 0 0 =2 2 =0.003 =0.0032024/5/22 2024/5/22 周三周三4242.结论1 1）分析）分析浓度和平衡度和平衡浓度是相互度是相互联系却又完全不同的概念，两系却又完全不同的概念，两者通者通过联系起来系起来2）对于任何酸碱性物于任何酸碱性物质，满足足1+2+3+-+n=13）取决于取决于Ka，Kb及及H+的大小，与的大小，与C无关无关4）大小能定量大小能定量说明某型体在溶液中的分布明某型体在溶液中的分布，由，由可求某可求某型体的平衡型体的平衡浓度度2024/5/22 2024/5/22 周三周三4343.1、物料平衡式、物料平衡式 mass balance equation在平衡状在平衡状在平衡状在平衡状态态，某，某，某，某组组分的分析分的分析分的分析分的分析浓浓度等于其各型体的平衡度等于其各型体的平衡度等于其各型体的平衡度等于其各型体的平衡浓浓度度度度之和的数学表达式。之和的数学表达式。之和的数学表达式。之和的数学表达式。例：例：例：例：解：解：2、电荷平衡式荷平衡式 charge balance equation在平衡状在平衡状在平衡状在平衡状态态，溶液中正离子所，溶液中正离子所，溶液中正离子所，溶液中正离子所带电带电荷荷荷荷总总数与数与数与数与负负离子所离子所离子所离子所带电带电荷荷荷荷总总数相等的数学表达式。数相等的数学表达式。数相等的数学表达式。数相等的数学表达式。例：例：解：解：二、化学平衡理二、化学平衡理二、化学平衡理二、化学平衡理论论2024/5/22 2024/5/22 周三周三4444.3 3、质质子平衡式子平衡式子平衡式子平衡式 proton balance equationproton balance equation在平衡状在平衡状在平衡状在平衡状态态，体系中得失，体系中得失，体系中得失，体系中得失质质子的物子的物子的物子的物质质的量相等的数学表达式。的量相等的数学表达式。的量相等的数学表达式。的量相等的数学表达式。得到得到得到得到质质子平衡式（子平衡式（子平衡式（子平衡式（PBE)PBE)的方法：的方法：的方法：的方法：由由由由质质子子子子转转移关系列出移关系列出移关系列出移关系列出PBEPBE：（1 1）找出参考水准）找出参考水准）找出参考水准）找出参考水准 reference proton levels,reference proton levels,或零水准，或零水准，或零水准，或零水准，zero level of zero level of protonsprotons。参考水准一般。参考水准一般。参考水准一般。参考水准一般选择选择参与参与参与参与质质子子子子转转移且大量存在的物移且大量存在的物移且大量存在的物移且大量存在的物质质。MBE,CBEMBE,CBE质质子子转转移关系式移关系式PBEPBE（2 2）写出）写出）写出）写出质质子子子子转转移式。移式。移式。移式。（3 3）根据得失）根据得失）根据得失）根据得失质质子