1今天下午有答疑今天下午有答疑时间：2:40-4:40地点：化学楼s406时间：2:40-4:40地点：化学楼s406作业作业第第3章：章：13，21一律不抄题！写清题号、解题步骤、计算结果一律不抄题！写清题号、解题步骤、计算结果预习：第3章至168预习：第3章至168请全体同学交作业！请全体同学交作业！2第3章酸碱平衡与酸碱滴定法第3章酸碱平衡与酸碱滴定法3.1酸碱反应及其平衡常数酸碱反应及其平衡常数3.2酸度对弱酸酸度对弱酸(碱碱)形态分布的影响形态分布的影响3.3酸碱溶液的酸碱溶液的H+浓度计算浓度计算3.4氨基酸与蛋白质的酸碱平衡氨基酸与蛋白质的酸碱平衡3.5酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液3.6滴定分析法概述滴定分析法概述3.7酸碱滴定曲线及终点的确定酸碱滴定曲线及终点的确定3.8酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用3一些物质的酸度一些物质的酸度(pH)土壤土壤:57海水海水:7.88.3人体液和分泌物人体液和分泌物:血液血液:7.357.45胃液胃液:0.87(0.13molL-1)肝胆汁肝胆汁:7.48.5胆囊胆汁胆囊胆汁:5.46.9脑脊液脑脊液:7.4粪便粪便:7.07.5胰液胰液:8.0尿尿(正常正常):4.88.4肠液肠液:7.7静止细胞内静止细胞内:7.07.5眼房水眼房水:7.2唾液唾液:7.2人乳人乳:7.443.1.1活度与活度系数活度与活度系数(M)(M)Mnnna+=+=:1:1:1a=溶液无限稀中性分子溶剂活度=溶液无限稀中性分子溶剂活度Debye-Hckel公式公式:20.509lg0.1)1iizIIBaI=上述规律对任何一元弱酸均适用吗？上述规律对任何一元弱酸均适用吗？18Ka:热力学常数热力学常数(只与只与t有关有关):浓度常数浓度常数(与与tI有关有关):混合常数混合常数(与与tI有关有关)t(0C)010202530405060pKw14.9614.5314.1614.0013.8313.5313.2613.02CaKMaKpKw是温度的函数是温度的函数:R.KellnerJ.M.MermetM.OttoH.M.Widmer.AnalyticalChemistry.WILLEY-VCHVerlagGmbH1998(p94).本章弱酸碱的本章弱酸碱的平衡浓度平衡浓度之间的关系用之间的关系用Ka近似处理.近似处理.19aHAHA(HA)HAHAHxcK+=+=+=-aaAA(A)HAAHKKxc+=+=+=+3.2酸度对弱酸(碱)形态分布的影响酸度对弱酸(碱)形态分布的影响3.2.1一元弱酸一元弱酸(碱碱)溶液中各种形态的分布溶液中各种形态的分布-(HA)(A)1HA(HA)A(A)xxcxcx+=+=摩尔分数（摩尔分数（x）将平衡浓度与分析浓度联系起来）将平衡浓度与分析浓度联系起来.一元弱酸一元弱酸HA20例例3.2计算计算pH=4.00和和8.00时的时的x(HAc)、x(Ac-).解解:已知已知HAc的的Ka=1.7510-5pH=4.00时时aHH(HAc)0.85xK+=pH=8.00时时x(HAc)=5.710-4x(Ac-)1.0aaH(Ac)0.15xKK+=21pHx(HA)x(A-)pKa-2.00.990.01pKa-1.30.950.05pKa-1.00.910.09pKa0.500.50pKa+1.00.090.91pKa+1.30.050.95pKa+2.00.010.99以以x1x0对对pH作图作图即可得形态分布图即可得形态分布图.不同不同pH下的下的x(HA)与与x(A-)22HAc的的x-pH图（图（pKa=4.76)00.5100.5102468101214pHxHAcAc-4.76xHAc的优势区域图的优势区域图02468101214pH2.766.763.466.063.765.764.76pKaHAcAc-2300.510246810121400.5102468101214pHpHx3.17HFF-HF的的x-pH图图(pKa=3.17)HF的优势区域图的优势区域图HFF-pH3.17pKa2400.510246810121400.5102468101214pHpHxHCN的的x-pH图图(pKa=9.31)9.31HCNCN-pKa9.31HCNCN-HCN的优势区域图的优势区域图pH251.欲以欲以NaF掩蔽掩蔽Al3和和Fe3；以；以KCN掩蔽掩蔽Cu2和和Zn2，pH应如何控制？应如何控制？HFpKa=3.17HCNpKa=9.31应应pH3.17应应pH9.312.NaF和和KCN均可以掩蔽均可以掩蔽Fe3哪种更好哪种更好NaF更好更好防止防止Fe3水解水解263.2.2多元弱酸多元弱酸(碱碱)溶液中各种形态的分布溶液中各种形态的分布+222+1202+112111212112aaaaaaaaaaaaHHHHHHHHxKKKKxKKKKKxKKK+=+=+=+=+=+=+22120HAHAAcxcxcx=二元弱酸二元弱酸H2A27H2CO3的的x-pH图图H2CO3HCO3-CO32-H2CO3HCO3-CO32-6.38pKa110.25pKa2pKa=3.8700.510246810121400.5102468101214pHpHxH2CO3HCO3-CO32-H2CO3的优势区域图的优势区域图28酒石酸酒石酸(H2A)的的x-pH图图x1.00.50.0024681012pHH2AHA-A2-H2AHA-A2-3.044.37pKa1pKa2pKa=1.33pH酒石酸的优势区域图酒石酸的优势区域图29三元弱酸三元弱酸H3A分母由分母由4项组成项组成:M=H+3+H+2Ka1+H+Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka3x3=H3Ac=H+3Mx2=H2A-c=H+2Ka1Mx1=HA2-c=H+Ka1Ka2Mx0=A3-c=Ka1Ka2Ka3M30磷酸磷酸(H3A)的的x-pH图图1.00.50.0024681012pHxH3PO4H2PO4-HPO42-PO43-H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-2.16pKa=5.057.21pKa=5.1112.32pKa1pKa2pKa3pH磷酸的优势区域图磷酸的优势区域图31+3332112123aaaaaaHHHHxKKKKKK+=+=+13aapp:2.167.2112.32KK计算计算pH=7.0时时H3PO4水溶液中各种形态的摩尔分数水溶液中各种形态的摩尔分数.3021222aaa00H0.62H0.38HxxxKKxK+=+=+=+=+32对于多元酸对于多元酸由由xpH图图讨论讨论3个问题个问题:1.多元酸是否可以分步滴定多元酸是否可以分步滴定2.如何通过控制如何通过控制pH以控制多元酸的形态分布以控制多元酸的形态分布3.什么样的溶液可以作为缓冲溶液什么样的溶液可以作为缓冲溶液333.3酸碱溶液的H+浓度计算代数法（解析法）代数法（解析法）作图法数值方法（计算机法）作图法数值方法（计算机法）34代数法思路代数法思路近似式近似式HH+的精确表达的精确表达最简式最简式化学平衡关系化学平衡关系近似处理近似处理进一步近似处理进一步近似处理物料平衡物料平衡电荷平衡电荷平衡质子条件质子条件35物料平衡物料平衡(MaterialBalanceEquilibriumMBE):各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.电荷平衡电荷平衡(ChargeBalanceEquilibriumCBE):溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总数.(电中性原则)溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总数.(电中性原则)质子条件平衡质子条件平衡(ProtonConditionEquilibriumPCE):溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质子的数目.溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质子的数目.36例:例:HAc水溶液物料平衡式水溶液物料平衡式(MBE):c=HAc+Ac-电荷平衡式电荷平衡式(CBE):H+=Ac-+OH-质子条件式质子条件式(PCE):H+=Ac-+OH-37质子条件式的写法质子条件式的写法1.先选零水准(一般选择大量存在、参与质子转移的物质).2.将零水准得质子后的形式写在等式的1.先选零水准(一般选择大量存在、参与质子转移的物质).2.将零水准得质子后的形式写在等式的左边左边失质子后的形式写在等式的失质子后的形式写在等式的右边右边.3.有关浓度项前乘上得失质子数.3.有关浓度项前乘上得失质子数.38例:例:一元弱酸一元弱酸(HA)溶液的质子条件式：溶液的质子条件式：零水准零水准:H2OHAHA与与H2O间质子转移:间质子转移:HA+H2OH3O+A-H2O与与H2O间质子转移间质子转移:H2O+H2OH3O+OH-零水准零水准酸型碱型酸型碱型得失质子数相等得失质子数相等:H3O+=A-+OH-酸型酸型零水准得质子产物零水准得质子产物碱型碱型零水准失质子产物零水准失质子产物质子条件式质子条件式:H+=A-+OH-39例:例:浓度为浓度为c(molL-1)的的Na2NH4PO4水溶液水溶液请写出：请写出：MBE:PCE:CBE:40例:例:浓度为浓度为c(molL-1)的的Na2NH4PO4水溶液水溶液MBE:2c=Na+c=NH4+NH3c=PO43-+HPO42-+H2PO4-+H3PO4PCE:H+HPO42-+2H2PO4-+3H3PO4=OH-+NH3CBE:Na+NH4+H+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-41常用酸碱溶液的质子条件式常用酸碱溶液的质子条件式(请填写请填写)物质零水准质子条件式(物质零水准质子条件式(PCE)HAA-HA-(两性物两性物)H2AH2O42常用酸碱溶液的质子条件式常用酸碱溶液的质子条件式物质零水准质子条件式(物质零水准质子条件式(PCE)HAHAH2OH+=A-+OH-A-A-H2OH+HA=OH-HA-(两性物两性物)HA-H2OH2A+H+=A2-+OH-H2AH2AH2OH+=HA-+2A2-+OH-H2OH2OH+=OH-43本周四答疑本周四答疑时间：10:00-12:00地点：化学楼s406时间：10:00-12:00地点：化学楼s406作业第2章：1215，18，2125一律不抄题！写清题号、解题步骤、计算结果作业第2章：1215，18，2125一律不抄题！写清题号、解题步骤、计算结果预习：第3章（93133）预习：第3章（93133）