酸碱滴定法

这是一篇关于酸碱滴定法的思维导图，主要内容有溶液中的酸碱反应与平衡、酸碱组分的平衡浓度与分布分数、溶液中氢离子浓度的计算、酸碱缓冲溶液、酸碱指示剂。

第五章：酸碱滴定法

• 溶液中的酸碱反应与平衡P110
  • 离子的活度与活度系数P110
    • 活度定义：在化学反应中表现出来的有效浓度
    • 公式：a（i）=γ（i)C（i）,γ(i)称为i离子的活度系数
    • 活度系数反映实际溶液与理想溶液之间偏差的大小
    • 活度系数的测定：德拜-休克尔公式（B是常数，25°时等于0.00328，a为离子体积参数）
  • 溶液中的酸碱反应与平衡常数P112
    • 溶剂分子之间的质子转移反应
    • 酸碱溶质与溶剂分子间的反应
    • 酸碱中和反应
    • 水解反应
  • 质子条件P114
    • 物料平衡
      • 在一个化学平衡体系中，某一给定物质的总浓度与各有关形体平衡浓度之和相等
    • 电荷平衡
      • 同一溶液中阳离子所带的正电荷的量应等于阴离子所带负电荷的量
    • 质子平衡
      • 得质子物质得到质子的量与失质子物质失去质子的量应该相等
• 酸碱组分的平衡浓度与分布分数P117
  • 一元酸溶液
  • 多元酸溶液
• 溶液中氢离子浓度的计算P119
  • 强酸或者强碱溶液
    • 一般pH就是该酸或碱的溶度的负对数，当酸浓度<10^(-6),碱浓度>10^(-8)时，需考虑水的水解
  • 弱酸或弱碱溶液
    • 一元弱酸弱碱
    • 多元弱酸弱碱
  • 混合溶液
  • 两性物质溶液
    • 定义：在溶液中既起酸（给质子），又起碱（失质子）的作用
• 酸碱缓冲溶液P135
  • 缓冲溶液pH的计算
  • 缓冲容量
    • 定义：缓冲容量是指使1L缓冲溶液的pH增加或减少dpH单位所需的强碱或强酸的量db或da（mol），是在指定pH是衡量缓冲溶液的重要指标
    • 公式
    • 影响因素：缓冲剂浓度越大，缓冲容量越大，缓冲组分为1：1是为最大缓冲容量； pH越接近1：1，缓冲能力越大
  • 缓冲范围
    • pH=pKa+-1
  • 标准缓冲溶液
    • 测量其他溶液pH值作为参照物，用来校正仪器
    • 缓冲溶液的选择原则
      • 1、所需控制的pH值在缓冲溶液的缓冲范围之内
      • 2、有较大的缓冲能力，足够的缓冲容量
      • 3、不干扰测定
      • 4、缓冲物质廉价易得
• 酸碱指示剂P140
  • 作用原理：酸式和其共轭碱式具有明显不同的颜色
  • 指示剂的理论变色点及变色范围
    • 碱离子浓度：酸离子浓度>=10看见的是碱离子的颜色；碱离子浓度：酸离子浓度<=0.1看见的是酸离子的颜色
  • 指示剂的实际变色范围
    • 指示剂的选择原则:变色区间应与滴定的化学计量点附近的pH值范围相一致
    • 指示剂的变色范围随指示剂离解常数的不同而异
    • 指示剂在变色范围内显示出逐渐变化的过渡颜色
    • 由实验测得的各种指示剂变色范围的幅度一般在1-2个pH单位
    • 指示剂的变色范围越窄越好
  • 影响指示剂变色因素
    • 温度
    • 指示剂的用量（单色指示剂）
    • 电解质（增加离子强度，指示剂的理论变色范围的pH向减小的方向移动）
  • 混合指示剂
    • 两种或两种以上的颜色互补的指示剂
    • 酸碱指示剂+颜色互补的惰性燃料
    • 如果酸色与碱色恰好互补，则变色点几乎无色
    • 变色范围变窄
• 酸碱滴定原理P143
  • 强酸滴定强碱或强碱滴定强酸
    • 基本反应
      • 氢离子+氢氧根离子=水
    • 滴定过程
      • 滴定前
      • 滴定开始之化学计量点
      • 化学计量点（sp点）
      • 化学计量点后
    • 强碱滴定强酸滴定曲线计算
  • 酸碱 滴定一元弱酸或强酸滴定一元弱碱
    • 特点（以NaOH滴定HAc为例）
      • 1、滴定曲线起点比强酸强碱要高2个pH单位，原因是HAc比HCl要弱
      • 2、pH曲线的变化：考试到后来较缓，其原因是滴定刚开始时生成的NaAc抑制了HAc的离解，随后由于缓冲作用增强而变得平缓。
      • 3、接近sp点时，由于溶液中HAc已很少，缓冲作用减弱，由于Ac-是一种弱碱，它的迅速增加使得pH增加较快
      • 4、Sp点，整个突跃范围都在碱性7.47-9.70，比同浓度强酸强碱滴定的突跃范围要小的多
      • 5、sp点以后与强酸强碱滴定基本相同
    • 滴定突跃与酸浓度及Ka的关系
      • 1、Ka（Kb）一定时，酸碱的浓度越大，突跃越大
      • 2、酸碱的浓度一定时，Ka(Kb)越大，突跃越大
    • 判断弱酸能否被准确滴定的条件
  • 多元酸的滴定
    • 要求
      • 1、化学计量点的pH计算
      • 2、准确分布滴定的条件
    • 判断条件
      • 子主题
  • 混合酸分布滴定
• 终点误差P150
  • 概念：由于终点与化学计量点不同产生的误差
  • 计算误差的关键
    • 终点pH(指示剂确定)
    • 计量点pH(计算)
  • 滴定强酸
  • 滴定一元弱酸
• 酸碱滴定法的应用P156
  • 常用酸碱标准溶液的配配制与标定
  • 二氧化碳对酸碱滴定的影响
  • 酸碱滴定法的应用
    • 混合碱的分析
      • 烧碱中氢氧化钠和碳酸钠含量测定
        • 氯化钡法
        • 双指示剂法
      • 纯碱中碳酸钠和碳酸氢钠含量测定
        • 氯化钡法
        • 双指示剂法
    • 极弱酸的测定--弱酸强化
      • 利用配位反应
      • 利用沉淀反应
      • 氧化还原反应
      • 利用离子交换剂
    • 磷的滴定
    • 硅的滴定
    • 铵盐中氮的滴定
      • 甲醛法
      • 蒸馏法（克氏定氮法）