【文章內(nèi)容簡介】 or [H+] = [OH] ＋ [B ] 例 3 c molL1 Na2HPO4溶液 H3PO4 H2PO4 H+ HPO4 2 H2O PO4 3 OH – PBE [H+] ＋ [H2PO4] ＋ 2 [H3PO4] =[OH –] ＋ [PO43] 例 4 c molL1 NH4H2PO4溶液 H3PO4 H+ NH4+ H2PO4 H2O NH3 HPO42 OH PO43 PBE [H+] ＋ [H3PO4 ] = [NH3 ]＋ [HPO42 ] ＋ 2 [PO43] ＋ [OH] [H+]的計算 酸堿溶液的幾種類型 1. 強酸（堿） 2. 一元弱酸（堿） HA 3. 多元弱酸（堿） H2A, H3A 4. 兩性物質(zhì) HA 5. 共軛酸堿 HA+A 6. 混合酸堿 * 強 +弱 . 弱 +弱 當(dāng) c≥20[OH－ ]時 ， [OH－ ]可忽略 ， 得到 [H+]≈Ca 根據(jù)平衡關(guān)系得到 ： cK +? ++]H[]H[ w [H+]2–c[H+]–Kw= 0 （強堿）溶液 濃度為 c molL1 的 HCl溶液 PBE c + ? + ] [OH ] [H 精確式 近似式 用同樣的思路可處理強堿體系。 展開則得一元三次方程 [H+]=[A]+[OH] [H+]＝ Ka[HA] + Kw [H+]= + [H+] Ka[HA] [H+] Kw [H+] + Ka ca[H+] [HA]= (堿 )溶液 一元弱酸 (HA) 濃度為 c molL1 的一元弱酸 HA溶液 PBE 平衡關(guān)系式 精確式 展開得一元二次方程[H+]2+Ka[H+]caKa=0，求解即可 最簡式 近似式 +[ ] =aHK+a（ c [H ]）aaKc?+[H ]=若 : Kaca20Kw , 忽略 Kw (即忽略水的酸性 ) [HA]=ca[A]=ca([H+][OH])≈ ca[H+] 若 : ca/Ka ?500, 則 ca [H+] ≈ ca 0])[(][][ 23 ?++ +++ WaWaaa KKHKKCHKH數(shù)學(xué)處理麻煩 ! 若 : Kaca＜ 20Kw 但 ca/Ka 500 酸的解離可以忽略 [HA]≈ ca 得 : [H+]＝ Ka[HA] + Kw 精確式： [H+]＝ Kaca + Kw 對于 極弱酸 來說 近似式 (1) Kaca20Kw : (2) ca/Ka 500 : Kaca20Kw : (3) Kaca20Kw, ca/Ka 500 : [H+]＝ Ka[HA] + Kw 精確表達(dá)式： [H+]＝ Ka (ca [H+]) [H+]＝ Kaca + Kw [H+]＝ Kaca 一元弱酸計算小結(jié) 精確式 近似式 最簡式 例 2 求 mol/L 一氯乙酸 溶液的 pH。 已知 Ka = ?103。 ,50071/ ??aa KC ,20 waa KCK ?])[H(]HA[][H ++ ?? aaa CKK解： 0][H][H 2 ?+ ++ aaa CKK例 3 求 ?104 mol/L HCN 溶液的 pH。 已知 Ka = ?1010。 解： ,5 0 0/ ?aa KC ,20 waa KCK ?waa KCK +?+ ][H[H+]=, pH= 例 1 求 mol/L HAc 溶液的 pH。 已知 pKa = 解： ,20 waa KCK ? ,5 0 0/ ?aa KC))p(p21pH ?+??+? （aa CK= 107 mol/L, pH= 一元弱堿 處理方式與 一元弱酸 類似 用 Kb 代替 Ka， [OH]代替 [H+] 一元弱酸的公式可直接用于一元弱堿的計算 直接求出 ： [OH], 再求 [H+] pH=14pOH 質(zhì)子條件式 : [OH]= [H+] + [HB] 代入 平衡關(guān)系式 [B] Kb [OH] [OH] [OH] Kw = + (1) Kbc 20Kw : (2) c/Kb 500 : Kaca＜ 20Kw (3) Kbc 20Kw, c/Kb 500 : [H+]= KaKw cb 精確式 近似式 最簡式 [ ] = [ ]bO H K B Kw+[ ] = [ ]bbO H K c O H （ ）[ ] = +b b wO H K c K?+ bb[O H ]= K C弱酸 (堿 )溶液 一元弱堿 (B) 例： 計算 。 Ka= 105 解： Ac的水解反應(yīng)： Ac+H2O = HAc+OH Kb=Kw/ Ka= 1010 由于 CKb≥20Kw， C/Kb = 1010＞ 500， 故可按最簡式計算： /][ 610????????? pHp O HLm o lCKOH b 1. 計算 104 mol/L NaCN液的 pH值。 Ka= 1010 （ ） 練習(xí) 。 Kb= 105 （ ） [H+] = [HA] + 2[A2] + [OH] 2Ka2 [H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw [H+] 酸堿平衡關(guān)系 Kw Ka1[H2A] [H+]= + + 2Ka1Ka2[H2A] [H+] [H+]2 [H+] （堿） 濃度為 c molL1 的二元弱酸 H2A溶液 PBE 展開則得一元四次方程 ! ≤, 可略 近似式 : 以下與一元酸的計算方法相同 Ka1ca 20Kw 2Ka2 [H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw [H+] 2Ka2 [H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw [H+] 2Ka2 [H+] 2Ka2 [H+] [H+]= Ka1[H2A] (忽略二級及以后各步離解 ) (忽略水離解的 H+) Ka1ca 20Kw， 則： ≤ 則： ca/Ka1 ≥ 500 [H+]＝ Ka1ca 2Ka2 [H+]= Ka1[H2A] (1+ ) [H+] [H+]= Ka1[H2A] 2Ka2 [H+] 2Ka2 Ka1ca ≈[H+]＝ Ka (ca [H+]) (1) Ka1ca20Kw : 例： 計算 。 解： 查表： Ka1= 103 Ka2= 108 Ka3= 1013 知： CKa1 ≥20Kw , , c/Ka 500, 則 H3PO4的酸度可根據(jù)近似公式來計算： = 102 mol/L pH= 12 ?aaCKK13217 . 6 1 0 4[]2aaK C KH+ ? + +? 例： 計算 。 12 ?bbCKK143[ ] 0 .1 0 0 1 .8 1 0 4 .2 1 0 /2 .3 8bOH C K mo l Lp OH ? ? ? ? ? ??解： 已知 Kb1=KW/ Ka2= 104 Kb2= KW/ Ka1= 108 Kb1 ≥20Kw , , c/Ka ＞ 500, 可根據(jù)最簡式來計算： pH== 兩性物質(zhì)： 在溶液中既起酸 (給質(zhì)子 )、又起堿（得質(zhì)子）的作用 多元酸的酸式鹽 Na2HPO4, NaH2PO4, 弱酸弱堿鹽 NH4Ac 氨基酸 NH2CH2COOH 氨基乙酸 質(zhì)子條件 : [H+]+[H2A]=[A2 ]+[OH] 酸堿平衡關(guān)系式 21[][ ] [ ][][ ] [ ]awaK H A KH H AHK H H+++++ ? +121( [ ] )[]aaaK K H AK H A????++H= 精確式 濃度為 c molL1 的酸式鹽 NaHA溶液 若 : Ka1Ka2, [HA]≈c (ΔpKa≥) 如果 c 20Ka1, 則 Ka1可略 ,得 若 Ka2c 20Kw 則 Kw可忽略 121()[] a a waK K c KHKc+ +?+121[] aaaK K cHKc+ ?+12[] aaH K K+ ?近似式 1 近似式 2 最簡式 質(zhì)子條件式 : [H+] + [HAc] = [NH3] + [OH] Ka’c 20Kw c 20 Ka 酸堿平衡關(guān)系 [NH4+] ≈ [Ac]≈c Ka’ NH4+ Ka HAc 39。[] aaaK K cHKc+ ?++)[] a a waK K c KHKc+ ?+’（1[] aaH K K+ ? ’濃度為 c molL1 的弱酸弱堿鹽 NH4Ac溶液 兩性物質(zhì)溶液 [H+]的計算通式 式中： Ka酸 ：為 HA給質(zhì)子時對應(yīng)的 Ka。 Ka堿 ：為 HA得質(zhì)子時對應(yīng)的 Ka。 ( )[]a a waK K c KHKc++?+酸堿 堿 例： 計算 mol/L CH2ClCOONH4 溶液的 pH CH2ClCOOH: Ka= 103 NH3: Kb= 104 Ka’= 1010 Ka’c ≥ 20Kw , c20Ka pH = 39。 3 10371. 4 10 5. 6 10 0. 00 10[ ] =1. 4 10 + 0. 00 10 = 10aaaK K cHKc+ ? ? ? ??+??解 : K a堿 K a酸 5. 共軛酸堿溶液 camol/L HA+ cbmol/L NaA 物料平衡 : [HA] + [A] = ca + cb [Na+]=cb 電荷平衡 : [H+] + [Na+] = [OH] + [A] +) PBE： [HA]=ca+[OH][H+] [A] = cb+[H+][OH] [H