《酸堿溶液pH值計(jì)算》PPT課件

補(bǔ)充：區(qū)別“酸的濃度”與“酸度” 例如： 0.1mol/LHCl和 0.1mol/LHAc，兩者酸的 濃度相同，但酸度卻不相同。 第三節(jié) 酸堿溶液 pH的計(jì)算 （一）一元弱酸溶液 HAc + H2O H+ H3O+ + Ac 或 HAc H+ + Ac H A c A cHa K 設(shè) HAc的濃度為 c,則平衡時(shí) H+=Ac- , HAc= c H+ H H H A c A cH 2 a c K H+2 + KaH+ Kac = 0 二、一元弱酸或弱堿溶液 cKKK a 2 aa 42 H cK ccKc a a H H,500/ 則 時(shí)一般當(dāng) H H H A c A cH 2 a c K H+2 + KaH+ Kac = 0 若解離平衡時(shí)溶液中 H+ c， 則 c-H+c cK aH 簡化公式 精確公式 例：計(jì)算 0.10molL-1HAc溶液中 H+和 pH值 。 已知 Ka=1.74 10-5。 解： pH=-lg1.32 10-3=2.88 c/Ka= 5-10 1.74 10.0 500 H+= 10.0101 . 7 4 -5 =1.32 10-3(molL-1) 如果用精確公式計(jì)算，得 pH=2.88，結(jié)果很吻合！ 求 0.10mol/LNH4Cl溶液酸度 ? 習(xí)題 5 )( 108.13 NHK 5108.110.0 3 cKH NH 正確解答： pH=5.13 錯(cuò)誤！ （二）一元弱堿溶液 N H 3 N H 4 O HH 2 O + OH OH OH N H O H N H 2 23 4 b cK cKKK b 2 bb 42 OH cK Kc b b OH 5 00/ 則 若 精確公式 簡化公式 例：計(jì)算 0.10molL-1NaAc溶液的 pH值。已知 HAc的 Ka=1.74 10-5。 解： 10 5 14 ,a w Acb, 1068.5 1076.1 100.1 HAc K K K c / Kb 500 16 10 b Lm o l1054.7 10.01068.5OH cK 88.8)1054.7l g (14p OH14pH 6 物質(zhì)名稱 公式 一元弱酸（ HAc 、 NH4+ ） 一元弱堿（ NH3.H2O 、 Ac- 、 CN-） H = cK a 條件 : aK c 500 OH = cK b 條件 : bK c 500 三 、 多元酸堿溶液 AH H AOH 2 3 1 aK H2A + H2O HA- + H3O+ 例如：二元酸 H2A，其第一步質(zhì)子傳遞反應(yīng)為 第二步質(zhì)子傳遞反應(yīng)為： HA- + H2O A2- + H3O+ H A AOH - -2 3 2 aK H2O+H2O H3O+ +OH- Kw=H3O+OH- 水的質(zhì)子自遞平衡為 ： 在上述三個(gè)平衡中 ， 都有 H3O+， H3O+需同時(shí) 滿足上述三個(gè)平衡 ， 即 H3O+是同一個(gè)值 。 (1)當(dāng) Ka1 /Ka2 102 時(shí)，可忽略第二步的質(zhì)子傳遞反 應(yīng)所產(chǎn)生的 H+，當(dāng)作一元弱酸處理，則 H3O+HA- A)(HAHOH 223 11 cKK aa (2)若 ca/Ka1 500， 例 :計(jì)算 0.10molL-1H2S溶液中的 H+、 HS-及 S2-。 已知 Ka1=8.91 10-8， Ka2=1.12 10-12。 解：設(shè) H+=molL-1，當(dāng)作一元弱酸處理 H 2 S H + + H S - 直接用一元弱酸的近似公式計(jì)算： = H+ HS- cK a1 10.01091.8 8 =9.44 10-5（ molL-1） HS- H+ + S2- 設(shè) S2-=y molL-1 H S SH 2 a 2 K S2- Ka2 = 1.1 10-12 (molL-1） 練習(xí) ： H3PO4(0.100mol/L)溶液 pH=? H2PO4-=? HPO42-=? PO43-=? 13 3 8 2 3 1 1079.4 1023.6 1092.6 a a a K K K 因?yàn)?c/Ka120Kw 且 c20Ka1時(shí) ， 水的質(zhì)子傳遞反 應(yīng)可以忽略 。 溶液中 H+的近似計(jì)算公式為 21 aa H KK )p(p21pH 21 aa KK 或 )p(p21pH或H 2121 aaaa KKKK 如： H2PO4-的溶液 對于 HPO42-的溶液 )p(p21pH或H 3232 aaaa KKKK 22 計(jì)算 0.20molL-1NaH2PO4溶液的 pH值。 已知 H3PO4的 pKa1=2.16， pKa2=7.21， pKa3=12.32 4 . 6 87 . 2 1 )( 2 . 1 621)p(p21pH或 21 aa KK 解： cKa2 20Kw 且 c 20Ka1 例 3-14 21 aa H KK 符合近似公式計(jì)算條件，可按近似公式 （ 3.17）計(jì)算 23 以 NH4Ac為例 ,它在水中發(fā)生下列質(zhì)子傳遞 平衡 NH 4+ + H2O NH3 + H3O+ Ac- + H2O HAc + OH- 以 Ka表示陽離子酸 (NH4+)的解離常數(shù) ， Ka表示陰離子堿 (Ac-)的共軛酸 (HAc)的解離 常數(shù) 。 當(dāng) c Ka20Kw ， 且 c 20Ka時(shí) ， 這類兩 性物質(zhì)溶液的 H+濃度可用類似于兩性陰離 子溶液的公式 （ 式 3.17） 計(jì)算 ， 即 （二）由弱酸和弱堿組成的兩性物質(zhì)溶液 24 KK aaH )p(p 2 1pH aa KK 或 計(jì)算 0.10molL1 NH4CN溶液的 pH值 。 已知 NH4+的 Ka為 5.59 10-10， HCN的 Ka為 6.17 10-10。 例 3-14 9 . 2 39 . 2 1 )( 9 . 2 521)p(p21pH aa KK故 解： cKa 20Kw 且 c 20Ka electrolytic solution （電解質(zhì)溶液） proton theory of acid and base amphoteric substance conjugate acid （共軛酸） conjugate base （共軛堿）