第五章253酸堿溶液中氫離子濃度的計ppt課件

1、 HOHClHwKc0HH2wKc 普通只需普通只需HCl溶液的濃度溶液的濃度c10-6molL-1，可近似求解。，可近似求解。一元強堿溶液一元強堿溶液pH的計算的計算同樣對于同樣對于NaOH溶液也按上述方法處置。即溶液也按上述方法處置。即 PBE：24H2wKcccClHcKwOHNaHOHc10-6molL-1 OH-c pOH-logcc10-6molL-1 24OH2wKcc 即即 H+3+KaH+2 +(KacA+KW)H+-KaKw=0 (4) 此式為思索水的離解時，計算一元弱酸此式為思索水的離解時，計算一元弱酸HA的的準確公式。解這種方程較費事。在分析化學中為了準確公式。解這種方

2、程較費事。在分析化學中為了計算的方便，根據(jù)酸堿平衡的詳細情況常對作近似計算的方便，根據(jù)酸堿平衡的詳細情況常對作近似處置。處置。討論：討論： 1.當當Ka和和c不是很小，即一元弱酸溶液的濃度不不是很小，即一元弱酸溶液的濃度不是很稀時，在這種情況下，弱酸的離解是溶液中是很稀時，在這種情況下，弱酸的離解是溶液中H + 的 主 要 來 源 ， 水 離 解 的 影 響 較 小 。的 主 要 來 源 ， 水 離 解 的 影 響 較 小 。Kw/H+0。即：即： caKa20KW，ca/Ka400時時 H+=-Ka+(Ka2+4caKa)1/2/2 見見(4) 2.當當Ka和和c不是很小不是很小,且且caK

3、a時，不僅水的離時，不僅水的離解可以忽略，而且弱酸的離解對其總濃度的影響可解可以忽略，而且弱酸的離解對其總濃度的影響可以忽略。以忽略。(Kw/H+0， ca-H+0)。 即即 caKa20KW，ca/Ka400時時H+=(caKa)1/2 見見2 3. 當酸極弱或溶液極稀時，水的離解不能忽略。當酸極弱或溶液極稀時，水的離解不能忽略。 (caKaKW ,c-(H+-OH-)c ) 即即caKa20KW，ca/Ka400時時H+=(caKa+Kw)1/2 (二二) 一元弱堿一元弱堿B溶液溶液 PBE為：為：HB+H+=OH- 同理：同理：1當當 cbKb20KW，cb/Kb400時時 OH-=-K

4、b+(Kb2+4cbKb)1/2/2 2當當 cbKb20KW，cb/Kb400時時 OH-=(cbKb)1/2 3. 當當 cbKb20KW，cb/Kb400時時 OH-=(cbKb+Kw)1/2 濃度為ca mol/L 的 HA溶液PBE：AOHHHHHAHwaKKwaKKHAHaaaCKCHHHAHA其中：準確式簡化：忽略水的離解,20) 1 (waaKCK)H(HAHaaaCKK近似式對總濃度的影響忽略酸的離解,400/)2(aaKC簡化：aaCCAHAwaaKCKH近似式,20)3(waaKCK,400/aaKCaaCKH)p(p21pHaaCK最簡式例2：求0.1 mol/L 一氯

5、乙酸 溶液的pH。 知 Ka = 1.410-3。,40071/aaKC,20waaKCK)H(HAHaaaCKK解：0HH2aaaCKK例3：求1.010-4 mol/L HCN 溶液的pH。 知 Ka = 6.210-10。解：,400/aaKC,20waaKCKwaaKCKH0.011 mol/L, pH=1.96例1：求0.10 mol/L HAc 溶液的pH。 知 pKa = 4.76解：,20waaKCK,400/aaKC88. 2)00. 176. 42/1)p(p21pH（aaCK例題 第十六講 第五章 酸堿滴定法 16-7濃度為Ca mol/L 的 H2A溶液PBE：A2HA

6、OHH221221HAH2HAHHHaaawKKKKHAH2AHH21221aaawKKKK其中：aCAH22AH準確式）（H21AHH221aawKKK簡化：忽略酸的二級離解。,05. 02H2) 1 (122aaaaCKKKAHH21awKK近似式）（H21AHH221aawKKK準確1.當當 cAKa120KW， cA/ Ka1400時時 H+=- Ka1+(Ka12+4c Ka1)1/2/22 cA Ka120Kw， cA/ Ka1400時時H+=(cA Ka1)1/23. 當當 cA Ka1 20KW， cA/ Ka1 400時時H+=(cA Ka1 +Kw)1/2,05. 0212

7、aaaCKK,05. 0212aaaCKK,05. 0212aaaCKK ,05. 0212bbbCKK兩性物質(zhì)：在溶液中既可以接受質(zhì)子顯堿的性質(zhì)，又可以提供質(zhì)子顯酸的性質(zhì)的物質(zhì)。分類：酸式鹽弱酸弱堿鹽氨基酸HCO3-, HS-, H2PO4-, H2PO4-NH4AcNH2CH2COOH 氨基乙酸四、兩性物質(zhì)溶液四、兩性物質(zhì)溶液pH的計算的計算酸式鹽：HB-BHBBH222 abKK氨基酸：COOCHNHCOOCHNHCOOHCHNH222323簡化：1無機酸，普通pK 較大，即Ka2較小，HB CHB，忽略水的酸離解）和滿足條件（,201)2(HB2waKCKHB1HB21HCKCKKaa

8、a近似式）和（1,20)3(1HBaKCHBHB21HCCKKKawa）（）和（）、（滿足（321)4(21HaaKK)p(p21pH21aaKK最簡式0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.02.04.06.08.010.012.014.0pH分布系數(shù)HBHBHB1HBH12112aawaaawKKKKKKK）（準確式一酸式鹽：HB-BOHBHH2HHBHHB HH21awaKKKPBE：其中：HBHBHBc例：0.10 mol/L NaHCO3, pKa1 = 6.38, pKa2 = 10.25。 32. 8)25.1038. 621)p(p21pH21（a

9、aKK解：以NH4Ac為例進展討論。PBE：NHOHHAcH3HAc)NH(HHAc4NHHAc4aawaKKKKHAcHAcNHNHHAc44HCKCKKaaa4NHHAcHaaKK比較HB-作為堿Ka1作為酸Ka2對應(yīng)NH4Ac作為堿Ka(HAc)作為酸Ka(NH4+)對應(yīng))pp21H4NHHAcaaKK（例題：求0.10 mol/L NH4Ac 溶液的pH。解：00. 7)76. 424. 92/1)pp21H4NHHAc（aaKK二弱酸弱堿鹽 第十六講 第五章 酸堿滴定法 16-13 NH2CH2COOH 氨基乙酸COOCHNHCOOCHNHCOOHCHNH222323例：求0.010

10、 mol/L 氨基乙酸溶液的pH。pKa1 = 2.35, pKa2 = 9.78 。解：,202waKCK)mol/L(102 . 7101010H700. 235. 200. 278. 935. 2121CKCKKaaapH = 6.14氨基酸：氨基酸的等電點：AAHAH2等電點：AAH212HA HAHaKHHAA2-aKHHAHA H21aaKK21HaaKK)p(p21pH21aaKK氨基乙酸 的等電點：06. 6)78. 935. 22/1)p(p21pH21（aaKK混合酸兩種強酸弱酸與強酸兩種弱酸1兩種強酸， 濃度分別為a1與a2：PBE：21OHHaa 21Haa 2弱酸與弱

11、酸混合： 例如 Ca1 mol/L HA + Ca2 mol/L HBPBE：BAOHHHHHHBHHABAH221121aaaaaacKcKKK2211BAHaaaacKcK五、 混合酸堿3強酸與弱酸混合： 例如 a mol/L HCl + Ca mol/L HAcPBE：aAcOHHaKKcaaaaHAcH假設(shè)假設(shè)a20Ac-，上式可簡化為：，上式可簡化為：H+ a例：求例：求0.10 mol/L H2SO4溶液的溶液的H+。解： 244442SOHHSOHSOHSOH2aKmol/L11. 0H2)( 4)()(2aaaaKcaKaKaHKa2=0.01 思索題思索題 1、求、求0.05

12、0mol/L和和1.010-7mol/LHCl溶溶液的液的pH。 (1.30;6.80) 2、計算、計算0.10mol/LHF溶液的溶液的pH,知知Ka=7.2 10-4 (pH=2.09) 3、 計算計算0.10mol/LH3PO4溶液溶液的中的中H+及各型體的濃及各型體的濃度。知度。知Ka1=7.610-3， Ka2=6.310-8， Ka3=4.410-13 (2.410-2；2.410-2 ；6.310-8；1.210-18 4、計算、計算0.10mol/LHAc和和0.010mol/LHCl混合混合溶液的溶液的pH。 2.00 1、求、求0.050mol/L和和1.010-7mol/

13、LHCl溶液的溶液的pH。 解：因解：因c10-6 mol/L 故采用最簡式進展計算：故采用最簡式進展計算： H+=0.050 mol/L pH=1.30 當當c20KW, c/Ka=0.1/(7.210-4)Ka3，且，且cKa1=0.17.610-320KW，因此磷酸的二、三級解離和水的解離均可忽略，因此磷酸的二、三級解離和水的解離均可忽略，可 按 一 元 弱 酸 來 處 置 。 又 由 于可 按 一 元 弱 酸 來 處 置 。 又 由 于c/Ka1=0.10/(7.610-3)20Ac-，故采用最簡式是合理的。，故采用最簡式是合理的。故故 H+=1.010-2 mol/L pH=2.00 +H3NCH2COOH+H3NCH2COO-H+,Ka1+H+,Kb2-H+,Ka2+H+,Kb2質(zhì)子化氨基乙酸陽離子 氨基乙酸偶極離子