4.思维导图

大学定量化学分析第四章思维导图，整理了酸碱指示剂、酸碱滴定法的基本原理、水溶液中的酸碱平衡、弱酸（碱）溶液中各型体的分布、终点误差、酸碱平衡体系中的三个等衡式、酸碱滴定法的应用、非水酸碱滴定法、酸碱溶液中pH的计算、酸碱缓冲溶液的内容，一起来看。

4.酸碱平衡及酸碱滴定法

• 4.6酸碱指示剂
• 4.7酸碱滴定法的基本原理
• 4.1 水溶液中的酸碱平衡
• 4.2弱酸（碱）溶液中各型体的分布
• 4.8终点误差
• 4.3酸碱平衡体系中的三个等衡式
• 4.9酸碱滴定法的应用
• 4.10非水酸碱滴定法
• 4.4酸碱溶液中pH的计算
• 4.5酸碱缓冲溶液
• 3.多元酸的滴定
• 2.一元弱酸（碱）的滴定
• 1.强酸（碱）的滴定
• 2.强碱滴定一元弱酸
• 6.酸碱滴定中二氧化碳的影响
• 4.多元酸和混合酸的滴定
• 5.多元碱的滴定
• 3.强酸滴定一元弱碱
  • cKb>=10^-8
• 1.强酸（碱）滴定强碱（酸）
  • 把计量点前后1滴滴定剂所引起的溶液pH值的急剧变化，称为滴定突跃；或者说，在计量点前后0.1%相对误差范围内溶液pH值的突变，称为滴定突跃。突跃所包括的pH范围称为滴定突跃范围。
  • 指示剂的选择主要以滴定突跃范围为依据，凡是变色范围全部或一部分在滴定突跃范围内的指示剂都可以用来指示滴定终点。
  • 滴定突跃范围的大小与酸碱的浓度有关，浓度越大，滴定突跃范围越大。浓度相差10倍，滴定突跃范围相差两个pH单位。
• 4.混合指示剂
  • 作用原理：颜色互补
  • 分类：两种指示剂混合/指示剂与染料混合
• 1.酸碱指示剂的作用原理
  • 酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它的酸式结构和碱式结构具有不同的颜色，当溶液pH值改变时，指示剂失去质子由酸式变为碱式，或者得到质子由碱式变为酸式，从而引起颜色的变化。
• 3.影响指示剂变色范围的因素
  • 温度/指示剂用量/离子强度
• 2.指示剂的变色点和变色范围
  • 在实际滴定中只需要看见明显的色变就可以了。
• 1.缓冲溶液类型
  • 酸碱缓冲溶液是一种能对溶液的酸度起稳定作用的溶液，能减缓强酸强碱的加入或稀释而引起的pH变化。
  • （1）弱酸及其共轭碱 pH 2-12 （2）强酸、强碱 pH<2或pH>12 （3）两性物质/酸式盐
• 3.缓冲容量和缓冲范围
  • 缓冲容量：是作为衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度
  • 缓冲溶液的b值取决于溶液的性质，浓度和pH值。
  • 一般而言，浓度比在10到1/10之间具有可实用价值的缓冲能力，此浓度比所对应的pH范围pH=pKa+/_1 称为缓冲范围。
• 4.缓冲溶液的选择
  • 缓冲溶液的各组分对分析反应不发生干扰
  • 缓冲溶液应有较大的缓冲容量
  • 所用缓冲物质的总浓度应当比较大，一般在0.01-1mol/L之间
  • 所需控制的pH值应在缓冲溶液的缓冲范围内
• 2.缓冲溶液pH值的计算
  • 一般缓冲溶液
  • 标准缓冲溶液
• 5.弱酸和强酸的混合溶液
• 4.两性物质溶液
• 1.强酸强碱溶液
• 2.一元弱酸/碱溶液
• 3.多元酸碱溶液
• 6.两弱酸混合溶液
• 3.质子平衡式
  • 当反应达到平衡时，得到质子后的产物所获得质子的总物质的量与失质子后的产物所失质子的总物质的量相等，这一原则叫质子平衡原则或质子条件。 选择质子参考水准（零水准或零水平）--根据零水准确定得失质子的产物--根据质子平衡原则列出质子条件式 共轭体系只选择一个作为基准，零水准不出现在PBE中。
• 2.电荷平衡式
  • 在溶液的化学平衡体系中，正离子所带的正电荷总数等于负离子所带的负电荷的总数，即溶液呈电中性，称为电中性原则。
• 1.物料平衡式
  • 在一个化学平衡体系中，某一组分的分析浓度（即总浓度）恒等于该组分各种型体的平衡浓度之和。
• 1.分析浓度、平衡浓度和酸度、碱度
  • 分析浓度指在一定体积（或质量）的溶液（或溶剂）中含有溶质的量，通常用物质的量（mol/L）表示。分析浓度是溶液中该溶质各型体的浓度的总和，也称总浓度c。
  • 平衡浓度指溶液达到平衡时，溶液中溶质存在的某一种型体的浓度。
  • 溶液的酸度或碱度指酸或碱溶液中氢离子或氢氧根离子的活度，用【H+】，【OH-】表示。
• 2.酸碱溶液中各型体的分布
  • 溶液中某型体的平衡浓度在总浓度中占有的分数，称为该型体的分布系数或摩尔分数，通常以d为符号。
• 2.活度常数、浓度常数及混合常数
  • 活度离解常数：
  • 浓度离解常数：
  • 混合常数：与温度和离子强度有关
• 4.酸碱反应
  • 实质：酸碱之间质子的传递过程。
  • 一个酸碱反应，必须由两个共轭酸碱对共同存在才能完成。
  • 质子传递是通过水的媒介作用实现的。
• 6.共轭酸碱对的Ka和Kb之间的关系
• 1.活度和活度系数
  • 离子化学反应中起作用的有效浓度称为离子的活度，用a表示。
  • a表示离子的活度，c表示离子的浓度，有a=gc，g称为活度系数。溶液无限稀时/中性分子：g=1
  • 德拜-休克尔公式：
• 5.水的质子自递反应
  • 水是既可以作为酸又可以作为碱的两性溶剂。在水分子之间发生质子的相互传递，形成共轭酸碱，叫做水的自递反应。
  • 反应的平衡常数称为水的自递常数又称水的活度积。
• 3.酸碱质子理论和共轭酸碱对
  • 凡是能给出质子的物质叫做酸，凡是能接受质子的物质叫做碱。共轭酸碱之间彼此只相差一个质子。
  • 酸或碱可以是中性分子，正离子，负离子或络合子。
  • 质子理论的酸碱概念具有相对性。既可以作为酸又可以作为碱的物质叫做酸碱两性物质。
  • 对于酸来说，越容易给出质子，其强度就必然越强，而它的共轭碱就必然越不容易接受质子，其碱性越弱。反之也成立。