无机化学 第4篇酸碱反应.pptVIP

第四章 酸碱反应 4-1 酸碱理论概述 4-2 电解质溶液的解离平衡 4-3 电解质水溶液pH值的计算 4-2 电解质溶液的解离平衡 3、拉平效应和区分效应　　 累积平衡常数（βk） 4-3 有关酸碱溶液中的浓度计算 谢谢 4-3-2 酸碱溶液中[H+]的精确计算 1. 强酸强碱溶液pH值的计算 整理之： [H+]2－CHCl[H+]－Kw＝0 精确式 以一元酸盐酸为例。在其水溶液中有： HCl＝H+＋Cl－ 是完全电离的。 所以有： CHCl = [H+]HCl H2O＝H+＋OH－ PBE为 [H+] = CHCl + [OH-] 解之即有： 此即为一元强酸溶液中[H+]的精确计算公式。 讨论： 若CHCl ＞10-6 mol/L，则 （CHCl）2 4Kw 因此水的电离可以忽略,所以: [H+] ? CHCl。 2) 若CHCl ? 10-8 mol/L，则 （CHCl）2 ??4Kw 因此[H+]主要来源于水的电离，所以： 3） CHCl在 10-8 ～10-6之间时可以精确式计算。 4）强碱的计算方法与上述相似，可以自行推导。 [HAc]是HAc的平衡浓度，它等于什么？ [OH-]、[Ac-]两项分别等于什么？ 2、一元弱酸溶液 [H+] 的计算 以HAc为例，在水中有如下平衡： HAc ? H+＋Ac－ 精确式 PBE为： [H+] ＝ [OH-]＋[Ac-] （1） 根据MBE 　 CHAc = [HAc]+[Ac-]　　 和PBE [H+]＝[OH-]＋[Ac-] 有： [HAc] = CHAc -[H+]+ [OH-] 解之，即可得一元弱酸溶液的[H+] 。但是，非常麻烦。 所以一般均作如下处理： 讨论： (1)当Ka和C都不太小时（CKa?20Kw），H+主要来源于弱酸的解离。水的解离可以忽略不计。 解之即有： (2) 当Ka和C都不太小，（CKa?20Kw，而且 C/Ka?500）时，Kw /[H+]很小，可以忽略不计。并且有C－[H+]?Ｃ， 此即为计算弱酸溶液[H+]的最简式，也是最为常用的近似公式。 即： (3) 当Ka和C都极小时,水解离的影响就不能忽略 ，此时，溶液中H+的主要来源于H2O的解离。 当CHAc/Ka105时， 　 以上三个公式可根据条件和要求来选用，千万不可乱用。 ∴ 可以用最简式 例题： 计算0.10 mol·L-1NH4NO3溶液的pH值。 解： ∵ C·Ka = 0.1×5.6×10-10 = 5.6×10-11 20Kw C/Ka = 0.1/5.6×10-10 500 pH = 5.13 电离度α 定义： 起始 C 0 0 平衡时 C－Cα Cα Cα 其电离平衡常数为： 当? 5％或 c酸/Ka ? 500 时, 1-? ≈1 或者： 此即所谓稀释定律，也就是电离度和电离常数的关系式。 例题： 计算常温下0.1mol·L-1 HAc溶液中H+ 浓度、HAc的平衡浓度、溶液的pH值以及此时HAc的电离度。（Ka=1.8×10-5 ） 解 : 因为由题意可知有C/Ka＞500, 所以有: 答:溶液的PH值为2.87,电离度为1.34 。 例 计算0.00010mol·L-1HCN溶液的pH值， 解： Koa 很小，C0 Koa 20 Kow, C0 / Koa 105 pH = 6.61 3、多元弱酸溶液 [H+]的计算 多元弱酸是分级电离的，[H+]主要来源于第一级的电离，所以一般可以当作一元弱酸来近似处理，即用： 来计算。 也有人为了提高精确度而用逼近法处理，这已经不在本课程范围以内了。大家可以参阅其他书籍。 　　例题：求饱和H2S溶液中[H+]、[HS-]、[H2S]和[OH-] 　　解：①求[H+]、[HS-] 　　因K1/K2=1.07×10-7/1.26×10-13≥102 　　∴可忽略二级电离，当一元酸处理来求[H+] 　　H2S = H++HS- 　　0.1-x x x 　　c/Ka=0.1/1.07×10-7≥500,则0.1-x≈0.1 　　∴[H+]２=cKa=0.10×1.07×10-