分析化学 酸碱滴定法 公式 2010级化学一班 李海波 2011-11-04 一、离子的活度和活度系数 活度:ai??ici (?i为活度系数,浓度很小的溶液近似等于1)
稀溶液中,离子强度:I?1n22?cizi
i?1二、分布分数? ※一元(HA,Ka) ?
???H?HAKa??H? ??Ka?AKa??H?? ?HA??C??HA ?A???C??A? ※多元(HnA,Ka1、Ka2、Kan) ?n ?HnA???H?H??n??H??n?1Ka??H??n?21Ka1Ka2???Ka1Ka2?Ka
n?n?1?Hn?1A?????H1???Ka1H?n??H??n?Ka??Hn?21Ka1Ka2???Ka1Ka2?Ka n?Ka1Ka2?KanAn???H??n??H??n?1Ka?n?21??H?Ka1Ka2???Ka1Ka2?Ka
n三、溶液中PH的计算 (1)强酸 强碱
v1.0 可编辑可修改 强酸(eg:HCl) 强碱(eg:NaOH) c6?6HCl?10?,?H???cHCl cNaOH?10,?OH???cNaOH c?HCl?10?6,?H???cHCl??OH? c?6NaOH?10,?OH???cNaOH??H?? (2)一元弱酸(碱)溶液PH计算
精确式 ?H??3?Ka?H??2?(cKa?Kw)?H???Ka?Kw?0 Ka?c?10Kw近似式1 ?H????Ka?Ka2?4Ka?cKw可忽略 2 Ka?c?10Kw近似式2 cKa?100 ?H???Ka?c?Kw Ka可以忽略 Ka?c?10Kw最简式 cKa?100 ?H???Ka?c Ka、Kw均可忽略 1、计算时要先判断环境是酸性还是碱性。
2、像硫酸这种第一步解离完全,第二步不完全解离的不满足上式,但与上式的推导过程类似,应用质子守恒列方程,[OH-
]太小,忽略。
(3)多元弱酸(碱)溶液 一般都按二元酸处理,Ka太小省略掉。
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v1.0 可编辑可修改 ①酸式盐,eg:NaHA 精确式 ?H????H2?Ka22A?Ka1(1?H??)?Kw 较精确式 c?Ka?1?10KwK?H???HA?Ka(1?2?Ka221H??) w可忽略 c?Ka1?10Kwc?Ka1?20Ka2 2近似式1 cKa1?100 ?H????Ka1?Ka1?4Ka1?c2 Ka2、Kw可忽略 cKa?100 c?Ka1?10Kw c?Ka?20Ka近似式1 12 ?H???Ka1?c?Kw Ka1、Ka2可以忽略 cKa?100 c?Ka1?10Kw c?Ka最简式 1?20Ka2 ?H???Ka?c Kw、Ka1、Ka2可以忽略 (4)两性物质溶液pH的计算
精确式 ?H???Ka1?Ka2?HA?????Kw?Ka 1?HA?HA-得失之子能近似式1 力很弱,?H???Ka1(Ka2?c?Kw)Ka?c 1[HA-]?c cKaKw 近似式2 2?10?H???c?Ka1Ka2Ka Kw可忽略 1?cc?10Ka最简式 1 ?H???Ka1?Ka2 Ka1可忽略 ②弱酸弱碱盐(1:1型),eg:CH2ClCOONH4(CH2ClCOOH→Ka,NH3→Ka') 精确式 ?H???Ka(Ka'NH?4?Kw)? Ka????CH2ClCOO?较精确式 ?NH????CH??Ka(Ka'?c?Kw)42ClOO??c ?H??Ka?c 最简式 C比较大 ?H???Ka?Ka' (非1:1),eg:(NH4)2CO3 (1、溶液弱碱性,H2CO3、H+可忽略,只要是c不是很小,Kw也可忽略) ?HCO?3???NH3? → ?HCO?3?c??NH3?2c (5)混合溶液 - 2 -- 2 -
①两种弱酸:?H???Ka1?c1?Ka2?c2 ②一种强酸和一种弱酸:类似硫酸的酸性计算,列出质子守恒,用分布分数求解。 ③一种弱碱和一种弱酸:?H???Ka1?Kac酸 2c碱(6)缓冲溶液(弱酸HA浓度c-
1,共轭碱A浓度c2)※标准缓冲溶液要考虑离子强度。 精确式 ?H???Kac1???OH???H? c2?OH??????H??近似式当溶液呈酸性(pH<6)时 ?H???Kac1??H? 1 c2???H??近似式当溶液呈酸性(pH>8)时 ?H??Kac1??OH??2 c? 2???OH?cHA?20?H??,cA??20?H?? 最简式 ?且cHA?20?OH??,cA??20??H??Kac1OH?? c 2四、缓冲溶液的缓冲容量 精确式 ??2.30?H???2.30?OH???2.30cKaH?????H???Ka?2 近似式 当[H+]、[OH-]较小时 ??2.30cKaH???????H?Ka?2?2.30?0?1c 五、酸碱滴定基本原理 强酸(碱)滴弱碱(酸)
v1.0 可编辑可修改 准确滴定一元弱酸、弱碱的条件 cKa≥10-8,cKb≥10-8 [H+] ?H??sp?KaCa,sp 强酸滴弱碱 只能用酸性介质中变色的指示剂 多元弱酸(碱)和混合酸(碱)的滴定
HOH?HA??OH???2A?????A2? cKa1?10?8,cKa2?10?8,Ka1K?105 可准确滴定A2-a2 cKa1?10?8,cKa2?10?8,Ka1K?105 可分步滴定HA-和A2-a2 cK8a1?10?,cK8a2?10?,Ka1K?105 可准确滴定HA-a2 六、终点误差公式(以NaOH滴定酸为例)
10?pH?HCl)滴定 E10??pH 强酸(t?1K?cepHClw10?pH?10??pH csp一元弱酸(HA)滴定 EHA?cepHA t?KaKcspHAw10?pH?10??pH Et?Ka1Ka2多元弱酸(H2A)滴定 E10?pH?10??pH t?Ka2csp22Kw- 3 -- 3 -