第三章酸碱理论和水的解离平衡和溶液的pH概述.pptVIP

* * 两性物质有HCO3-、H2PO4-、HPO42-、NH4OAc和氨基酸(以NH3+-CHR-COO-为代表)的水溶液等，它们在溶液中既能给出质子又能接受质子。 * （二）一元弱酸弱碱溶液的pH 物质均衡（MBE)： 它是指在一个平衡体系中，某一给定组分的总浓度，等于各有关组分平衡浓度之和。 电荷均衡（CBE) ： 根据电中性原则，溶液中正离子的总电荷数与负离子的总电荷数恰好相等。 例如：浓度为c(mol.L-1)的HAc溶液的物质均衡 c(HAc)=[HAc]+[Ac-] * NaCN → Na+ + CN- 电荷均衡式为： [Na+]+[H+]=[OH-]+[CN- ] ∵ [Na+]=c ∴ c + [H3O+]=[OH-]+[CN- ] * 质子均衡(PBE): 质子均衡是指酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子数等于碱得到的质子数。 质子均衡式为： [H+]总＝ [H+]HAc+ [H+]H2O [H+]=[Ac-]+[OH-] * 物质均衡式为： [Na+]=c [H3PO4] + [H2PO4-] + [HPO42-] +[PO43-]=c * 电荷均衡式为: [Na+] + [H+]=[H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [OH-] 则质子均衡式为： [H3PO4] + [H+]=[HPO42-] + 2[PO43-] + [OH-] 浓度为c的NaH2PO4溶液， * 2. 一元弱酸弱碱溶液的pH计算 HA H+ + A- Kaθ·c≥ 20Kw 时，忽略水的解离 ： [H+]= cα Kaθ·c≥ 20Kw ，且c / Kaθ≥500或α ＜5%时 ： H2O H+＋OH－ θ θ 质子均衡式：[H+]=[A-]+[OH-] * 对一元弱碱溶液 ，有类似公式： Kbθ·c≥ 20Kw ，且c／Kbθ≥500或α ＜5%时 ： θ * 解： Kac = 1.76×10-6≥20Kw c／Kaθ= 0.10／(1.74×10-5) ＞ 500，故： pH=2.88 θ θ θ 例1.计算0.10 mol.L-1 HAc溶液的pH值（Ka = 1.76×10-5） 计算0.100mol·L-1NaAc溶液的pH值。已知 Ka(HAc)=1.74×10-5 =7.58×10-6（mol·L-1） [H+]=Kw/[OH-]=10-14/(7.58×10-6) pH = 8.88 例 解：K b(Ac-)=Kw/Ka(HAc)=1.00×10-14/(1.74×10-5) =5.75×10-10. 由于Kbcb≥20Kw ,cb/Kb=0.100/(5.75×10-10)＞500 * (三) 多元弱酸弱碱溶液 * 质子均衡式为：[H+]=[HA-]+2[A2-]+[OH-] (1) 当 cKa2≥ 20Kw时 溶液中H+主要来自于H2A的解离，可忽略水的解离，质子均衡式化简为： [H+]≈[HA-]+2[A2-] * (2) 当Ka1／Ka2﹥102时，其水溶液中［H+］或其它离子浓度的计算，可忽略第二步的质子传递反应所产生的H+，当作一元弱酸处理，则: [H+] ≈ [HA-]， [H2A] ≈ c(H2A) * (3) 若c/Ka1 ?500, 则 例：计算0.100 mol·L-1Na2CO3溶液的pH值。 解 ：Na2CO3溶液即多元弱碱CO32-溶液 * 因 Kb1／Kb2﹥102，c／Kb1﹥500，可按最简式计算 * pOH=2.37 pH=14.00-2.37=11.63 （1）当多元弱酸的 Ka1 Ka2 Ka3时, 且 c Ka1 ≥ 20 KW ，Ka1 / Ka2 ≥102求[H+]可近似地把该多元弱酸作为一元弱酸来处理。 (二) 多元弱酸弱碱溶液 （2）当Ka1Ka2时，二级解离生成的酸根离子浓度等于其二级解离常数Ka2。 * (3) 由于多元酸溶液中酸根离子浓度很低，若需用浓度较大的多元酸根离子时，应该用该酸的可溶性盐。 (二) 多元弱酸弱碱溶液 如：用较大浓度PO43-时，可选用Na3PO4； 需用较大浓度HPO42-时，可选用Na2HPO4。 * (三) 两性物质溶液 1. 多元酸的酸式盐溶液 在浓度为c的NaHCO3溶液中， * 质子均衡式为： [H+]+[H2CO3]=[CO