酸碱平衡及pH值计算.pptVIP

酸弱平衡及计算*一元弱酸、弱碱；*多元酸碱；*两性物质溶液

1）一元弱酸HA溶液平衡时：越大，酸性越强。Ka解离常数酸常数与弱酸的本性有关与温度有关与初始浓度无关1.一元弱酸、弱碱简写Ka=[H+][A-][HA]

在一元弱酸HA溶液中，质子转移平衡：（质子转移平衡；电荷平衡）即[H+]=[A-]+[OH-]

当[A-]≥20[OH-](即Kac≥20Kw)由[H+]=[A-]+[OH-]得[H+]≈[A-][OH-]忽略不计即忽略水质子自递转移产生的H+的浓度Ka=[H+][A-][HA]=[H+]2c-[H+][H+]=-Ka+2Ka2+4Kac----近似式

c与α、Ka关系?当Kac≥20Kwc/Ka≥400orα＜5%c-[H+]≈cKa=[H+]2c-[H+]（最简式）[H+]=Kac

2)一元弱碱A溶液中Kb碱常数（标准解离常数）越大，碱性越强。平衡时：Kb=[OH-][HA+][A][OH-]=[H+]+[HA+]

当Kbc≥20Kw[OH-]=-Kb+2Kb2+4Kbc------近似式c/Kb≥400orα＜5%[OH-]=Kbc----最简式当Kbc≥20Kw

共轭酸碱HA-A-3)共轭酸碱Ka与Kb的关系Ka×Kb=KwpKa+pKb=pKw=14

例已知298K时，HAc的Ka=1.8×10-5，计算Ac-的Kb。解：Ac-是HAc的共轭碱，Ac-的Kb为：wa(Ac-)(HAc)KKbK=1.0×10-14=5.6×10-101.8×10-5=

例计算0.10mol·L-1HAc溶液的pH（Ka(HAc)＝1.76×10-5）解pH=2.88cKa=1.76×10-520Kwc/Ka=5.68×103400[H+]=Kac=1.33×10-3

例计算0.010mol·L-1NH3溶液的pH，已知298K时Kb(NH3)=1.8×10-5。解cKb=1.8×10-720Kwc/Kb=5.6×102400[OH-]=KbcpH=pKw-pOH=14+lg(4.2×10-4)=10.62

2.多元酸、碱在水溶液中的解离是分步进行1)多元酸第一步Ka1=[H3O+][H2PO4-][H3PO4]第二步Ka2=[H3O+][HPO42-][H2PO4-]第三步Ka3=[H3O+][PO43-][HPO42-]

*总式其仅表示并H+,PO43-,H3PO4三者的关系，而不表示H3PO4的解离方式。H3PO4+3H2O3H3O++PO43-K总=Ka1Ka2Ka3K总=[H3O+]3[PO43-][H3PO4]*溶液中的H3O+离子主要来自H3PO4的第一步解离。多元酸的相对强弱就取决于Ka1的相对大小，Ka1越大，酸性越强。

*由于Ka1Ka2Ka3计算[H+]时可按酸常数为Ka1的一元弱酸处理。第二步质子转移产生的共轭碱浓度[HPO42-]=Ka2问题0.1mol·L-1H3PO4溶液中含有那些分子和离子？其浓度大小顺序如何？（计算说明）

例计算0.1mol·L-1H2S溶液的[H3O+]、pH、[S2-]、[HS-]和H2S的解离度。已知Ka1=9.1×10-8，Ka2=1.1×10-12Ka1/Ka2＞100cKa1＞20KW第一步解离产生[H+]最主要同时c/Ka1＞400可按最简式计算[H3O+][H3O+]=Ka1c=0.1×9.1×10-8=9.5×10-5mol·L-1pH=4.02解

[S2-]=Ka2=1.1×10-12[HS-］≈[H3O+]=9.5×10-5mol·L-1α=(9.5×10-5/0.1)×100%=0.095%[OH-］=？[H2S］=？

第二步：第一步：2)多元碱Kb1=[OH-][HCO3-][CO32-]