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视频字幕

我画了一些滴定曲线 看看我们能不能通过复习 使我们更全面的理解 曲线的分析 首先要看的是 它们之中哪个是碱滴定酸? 我以前画的都是酸 但是碱滴定的理论 和酸其实是一样 所以比如 这些是酸滴定 pH开始时很低 这些图中纵轴表示pH 我应该在问问题之前 画好的 但我觉得你已经知道了 在我加入滴定剂 或者说试剂之前 这反应中 pH值从低开始 所以这是起始点 pH值很低 pH值很低 所以这两个都明显是酸 这儿 是开始滴定前 这是起始点 pH值很高 所以这两者都是碱 我写下来 显然都是碱 碱滴定 这是酸滴定 我们还没有讲到碱 不过思路都是一样的 在酸滴定中 初始物质是酸 滴入强碱 来中和所有的酸 直到所有的酸都被吸收了 达到等当点 达到酸都被中和掉了那点 现在 随着加入更多的碱 碱性变得非常强 那么对于这个酸 等当点在这里 而这个酸 等当点在这里 这是吸收掉全部酸 所需要加入的溶液的量 在这里 根据已知条件 哪个是强酸 哪个是弱酸? 这个 酸全部反应掉之后 就变成了完全中性的溶液 所以这是个强酸 什么都没剩下 物质都生成了 中性的水 pH等于7 可能有某些 中性的共轭碱剩余 但是由于它是强酸 那些共轭碱没有影响 它们不升高pH值 它们不是碱性的 氯化氢(HCl)中的氯(Cl-) 氯离子(Cl-) 不改变pH值 所以这是个强酸 而这个 当达到了等当点的时候 当消耗完了溶液中酸的时候 就达到了拐点 也就是加入的OH- 都用来显著增大pH―― 达到了等当点的时候 pH已经指示碱性了 因为溶液中还有 弱酸的共轭碱 它使溶液呈碱性 所以它是弱酸 在这两种情况下 我们都增加了OH-的浓度 通过向溶液中加入可能是氢氧化钠 加一种强碱 现在 在这些情况下 初始是碱 向其中加入强酸 不管开始时是什么碱 我们向其中加入盐酸(HCl) 它可以中和掉OH- 这里 我们要吸收掉OH- 把它的浓度降低 直到某一时刻 OH-都被吸收掉了 所有的碱都消耗掉了 或者大多数消耗掉了 在这个情况 溶液呈绝对中性 所以当吸收掉了所有碱的时候 就变成绝对中性 没有酸性共轭酸剩余 所以这是个强碱 而这里 这个滴定 不断增加氢溶液 或者说氢的浓度 来吸收这些碱 同理 吸收这些碱 从这里开始 但是到这里 拐点恰好在这里 所以已将吸收掉了碱 但还剩余它的共轭酸 即使是在吸收了全部碱之后 所以在等当点 pH值稍微小点 那么这是弱碱 让我把反应写一下 记住 弱碱是这样的 平衡时可能是A-… 第二个平衡箭头 我画得太狂野了 平衡时生成AH 它从周围的水中夺取氢离子 这些都是溶液状态的 那么在滴加盐酸之后 记住 HCl完全水解 生成氢离子(H+)和氯离子(Cl-) 如果加入盐酸 这些物质 会完全吸收掉这些 所以我们不断吸收这些 OH-的浓度降低 降低 再降低 随着它的吸收 反应向这个方向进行 根据勒夏特列原理 更多的弱碱 会形成它和它 直到某一点 弱碱全部消耗 就剩下了一堆的它 所以等当点 当弱碱用光的那点 如果加入更多的氢 酸性增强的特别快 但是在溶液中已经 有很多共轭酸了 所以等当点是酸性的 现在 我讲个具体问题 来分析清楚 因为我现在讲的 有点抽象 没有数字 我画一个 我画一个弱酸 你会认出来的 因为现在你已经熟练啦 不过这次用的是具体的数字 比如这里pH是7 我们开始滴定 pH值从低开始 因为是弱酸 随着滴定 pH变大 然后达到等当点 变成这样 等当点在这里 然后假设滴定剂 是氢氧化钠 假设是0.2mol/L的溶液 我用的数都太整了 那我用700mL的氢氧化钠这点 作等当点 这儿 第一个问题是 有多少弱酸? 弱酸的初始浓度 是多少? 这是酸的通用符 所以是弱酸的初始浓度 嗯 到等当点时 我们肯定已经 加了足够的OH- 来中和所有弱酸中 氢的量 但是浓度主要都来源于弱酸 这700mL的滴定剂的 物质的量一定和 初始弱酸的物质的量相等 假设初始溶液 是3L 开始是3L 也就是在滴定之前 显然 由于加入了滴定剂 溶液的体积也增加了 而假设刚开始的时候 初始是3L 那么我们吸收了多少摩尔? 在700mL溶液中 共有多少摩尔的OH-? 已知我们有0.2mol/L的OH- 也知道没有… 乘以0.7L 对嘛? 700mL是0.7L 所以加入了多少摩尔? 算算看 2乘以7得14 小数点后有两位数 所以是0.14 所以700mL的0.2mol/L的氢氧化钠 而有700mL 或者是0.7L 所以实际上我们只向溶液中 加入了0.14mol的OH- 也就是说它和等量的初始的酸 完全反应掉 所以就是说初始酸的 浓度是0.14mol 这就是酸的物质的量 已知在滴定前 初始溶液是3L 要记住 这些离子 会互相抵消 所以我想算出 实际加入了多少OH- 离子或者是分子 它们和酸中一样多的 氢离子相互抵消 所以这就是起始弱酸 原子或分子的量 所以这个数除以体积 就得到了初始物质的量的浓度 所以0.14除以3 等于0.046 所以未知酸的 初始浓度是0.046mol/L 好啦 下一个问题是 未知酸的pKa是多少? 呐 我们只要找到半等当点 所以 好啦 滴定曲线的pH 或者说溶液的pH是多少? 找到半等当点 所以当我们只向溶液中加入了 350mL的滴定剂 也就是强酸的时候 找到这点 呐 pH是5 pH等于5 我们从上集中知道 如果在半等当点时 pH等于pKa 也就是平衡常数的负对数 这儿 我们也得出了平衡常数 这等于5 所以这整个滴定曲线 这些内容 我只是想告诉你如何通过实验 分析一些未知酸或者碱 你只要加入强酸或者强碱 画出曲线 进而得到精确得到一些信息 例如酸或者碱的初始浓度 唯有在处理弱酸或者弱碱的时候 你可以得出电离常数 显然 如果是强酸 你说 噢 半等当量点在这里啊 因此 这一定是平衡常数或pKa 错 强酸没有电离常数 强碱也没有 因为它不是可逆平衡反应 它们完全水解 好啦 希望你已经很好地理解滴定了