1、第四章 酸碱滴定法酸碱滴定法是容量滴定分析法中最重要的方法之一，也是其它三种滴定分析的基础。酸碱滴定法是以质子传递反应为基础的滴定分析方法。这种方法的特征是：滴定过程中溶液的酸度呈现规律性变化。因此本章要解决的主要问题是：酸、碱水溶液中的酸度问题。我们先从酸碱的基本概念以及水溶液中酸、碱平衡入手，搞清基本概念，然后再讨论酸碱滴定中酸度计算问题，从而能够更好地掌握酸碱滴定法的基本原理及应用。4-1 酸碱质子理论一、基本概念根据 Brnsted酸碱质子理论，酸是能给出质子的物质，碱是能够接受质子的物质。1、酸： HNO3、 HAc、 H2O、 H3O+、 NH4+、 HPO42- 等而给出质子后剩
2、余部分即为碱。例如，酸 质子 碱2、碱：如 、 、 、 等。而碱接受质子后即为酸。 3、两性物质：即能给出质子又能接受质子的物质称为两性物质。例如： H2O HCO3- HPO42- 等。 4、共轭酸碱对由上面的讨论可以看出 Brnsted酸碱质子理论中的酸碱概念比电离理论关于酸碱的定义具有更为广泛的定义，酸碱含义具有相对性 , 酸与碱彼此是不可分开的 ,具有相互依存的关系。酸与碱彼此相互依存又互相转化的性质称为共轭性，两者共同构成一个共轭酸碱对。酸 质子 碱HB H+ B- 共轭酸碱对5、酸碱反应酸碱反应的实质是质子转移。酸（ HB） 要转化为共轭碱（ B-）， 所给出的质子必须转移到另一种
3、能接受质子的物质上，在溶液中实际上没有自由的氢离子，只可能在一个共轭酸碱对的酸和另一个共轭酸碱对的碱之间有质子的转移。因此，酸碱反应是两个共轭酸碱对共同作用的结果。例如： HCl在水中的离解便是 HCl分子与水分子之间的 质 子 转 移作用： HCl + H2O H3O+ + Cl-酸 1 碱 2 酸 2 碱 1作为溶剂的水分子 ,同时起着碱的作用。为了书写的方便，通常将 H3O+简写为 H+，于是上述反应式可简写为：HCl = H+ Cl-NH3与水的反应NH3+ H3O NH4+ + H2O 在此作为溶剂的水分子起着酸的作用。 碱 1 酸 2 酸 1 碱 2合并上述两个反应 :HCl H2
4、O = H3O+ + Cl-NH3 + H3O+ = NH4+ + H2O NH3 + HCl NH4+ Cl-从以上讨论中可以看出，溶液中的酸碱反应实质上是质子的传递反应， 水 作为媒介与 H+形成水合质子促进质子的传递。二、 水的质子自递反应水分子作为溶剂，即能给出质子起酸的作用，也能接受质子起碱的作用。因此，在水分子之间，也可以发生质子转移作用： 这种仅在水分子之间发生的质子传递作用，称为水的质子自递反应。反应的平衡常数称为水的质子自递常数，又称为水的离子积 KW 。即 H3O OH- =KW 或 H OH- = KW =1.010-14（ 25 ）pKW =14 三、 酸碱离解常数在水
5、溶液中，酸的强度取决于它将质子给与水分子的能力，碱的强度取决于它从水分子中夺取质子的能力。这种给出和获得质子的能力的大小，具体表现在它们的离解常数上。酸的离解常数以 Ka表示，碱的离解常数以 Kb表示。可以根据 Ka和 Kb的大小判断酸碱的强弱。酸本身的酸性越强， Ka值越大，则其共轭碱的碱性就越弱， Kb值越小。 各种酸碱的Ka和 Kb的大小见书后附录一，在做习题时可参考查阅。 四、 Ka、 Kb和 Kw之间的关系共轭酸碱既然具有相互依存的关系，其 Ka与Kb之间也必然存在一定的联系。例如：共轭酸碱对 HB-B在溶液中存在如下平衡HB + H2O KaB- + H2O HB + OH- Kb H3O+ +B- 于是 KaKb=H3O+OH-=Kw Ka= 或 Kb= pKa + pKb=pKw
