分析化学教学课件 6氢离子浓度计算.pptVIP

§3 酸碱溶液中氢离子浓度的计算 一、一元强酸(碱)溶液中H+ (OH-)浓度的计算 HCl溶液：浓度为 c mol·L-1 PBE：[H+] = [Cl-] + [OH-] = c + Kw/[H+] 当c≥10-6 mol·L-1时，水的解离忽略；[H+]≈c c＜10-6 mol·L-1时，用精确式计算； c＜10-8 mol·L-1时，作纯水考虑。 一元强碱采用相似方法处理。 二、一元弱酸(碱)溶液H+ (OH-)浓度的计算和各型体浓度的计算 ▲常见的一元弱酸：HAc、HCOOH、HCN、NH4Cl (CH2)6N4·HCl、H3BO3等。以HA为例： PBE： （精确式，展开是 [H+] 的一元三次方程） 1. 近似处理： （1）水的解离是否可忽略：若[A-]≥20[OH-]，水解离的 [H+] 不足 5 %，可忽略水的解离。 根据 MBE：c = [HA] + [A-] = [HA] + [H+] 即[HA]= c – [H+] 代入上式，得： （近似式） （2）若 [A-] ≥ 20[OH-]，水的解离可忽略的情况下，即[H+]≈[A-]；再考虑 MBE 能否近似。 若 c≥ 20[A-]，则 MBE：c = [HA] + [A－] ≈ [HA] （最简式） （3）若 c≥ 20[A-]，但[A-] ＜20[OH-] ，水的解离不能忽略； 则 MBE：c = [HA] + [A-] ≈ [HA] 代入精确式 （近似式） 2. 近似处理的使用条件 一元弱酸溶液计算[H+]公式及使用条件： ▲一元弱碱溶液：NH3、(CH2)6N4、NaCN、NaAc、HCOONa等 与一元弱酸溶液相似处理。 一元弱碱溶液计算[OH-]公式及使用条件： 例 1 计算 0.10 mol·L-1 NH4Cl 溶液的 pH 值及 NH3 型体的浓度。已知 NH3 的 Kb = 1.8×10-5 解： Ka =Kw/Kb = 1.0×10-14/(1.8×10 -5) = 5.6×10-10 cKa = 0.10×5.6×10-10=5.6×10-1120 Kw 水解离忽略 c/Ka = 0.10/(5.6×10-10) 400 pH = 5.12 PBE：[H＋] = [NH3] + [OH-]≈[NH3] 例 2 在 20 mL 0.10 mol·L-1HAc溶液中加入等体积相同浓度的NaOH溶液，混合均匀后，计算该溶液的 pH 值及各型体的浓度。已知 HAc 的 Ka = 1.8×10-5 解：混合后为 0.050 mol·L-1 NaAc 溶液 Ac- 的 Kb =Kw/Ka = 10-14 /(1.8×10-5) = 5.6×10-10 cKb = 0.050×5.6×10-10 = 2.8×10-1120Kw c/Kb = 0.050/(5.6×10-10 ) 400 pOH = 5.28 pH = 14.00 - 5.28 = 8.72 PBE： [OH－] = [HAc] + [H＋]≈[HAc] 三、多元弱酸(碱)溶液H+ (OH-)浓度的计算和各型体浓度的计算 ▲多元弱酸以H2A为例： PBE： （精确式，展开是[H+]的一元四次方程。） 近似处理 (1)考虑PBE中水的解离是否可忽略 PBE： 水的解离可忽略 则PBE为： (2)考虑H2A的第二级解离是否可忽略