酸堿解離平衡(編輯修改稿)
2024-10-27 15:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ???a b w( H A ) ( A )K K K??? 第五節(jié) 酸堿溶液的 pH 的計(jì)算 一、一元弱酸溶液 H3O+ 濃度的計(jì)算 二、一元弱堿溶液 OH 濃度的計(jì)算 三、多元酸溶液 H3O+ 濃度的計(jì)算 四、多元弱堿溶液 OH 濃度的計(jì)算 五、兩性物質(zhì)溶液 H3O+ 濃度的計(jì)算 六、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng) 基礎(chǔ)化學(xué)中計(jì)算 H3O+ 濃度或 濃度時(shí)通常 允許有不超過(guò) 177。 5%的相對(duì)誤差。當(dāng)兩個(gè)數(shù)相加減 時(shí)，若其中的較大數(shù)大于較小數(shù)的 20 倍時(shí)，可以 OH?將較小數(shù)忽略不計(jì) 。 一、一元弱酸溶液 H3O+ 濃度的計(jì)算 在一元弱酸 HA 溶液中 ， 存在下列質(zhì)子轉(zhuǎn)移 平衡： 由 H2O 解離產(chǎn)生的 H3O+ 濃度等于 OH 濃度；由 HA 解離產(chǎn)生的 H3O+ 濃度等于 A 濃度 。 +23H A +H O A +H O?+2 2 3H O +H O O H +H O?+e q 3 e q e q( H O ) ( A ) (O H )c c c????當(dāng) ， 即 時(shí) ， 可以忽略不計(jì) 。 上式簡(jiǎn)化為： 由一元弱酸 HA的解離平衡表達(dá)式得： 由上式可得： e q e q( A ) 2 0 ( O H )cc??? aw( HA ) ( HA ) / 20K c c K??+e q 3 e q( H O ) ( A )cc ??++e q 3 e q a e q 3 a+e q e q 3( H O ) ( H A ) ( H A ) [ ( H A ) ( H O )] ( H A )( A ) ( H O )c c K c c Kc c c?????+ 2e q 3 a a a( H O ) ( H A ) [ ( H A ) ] 4 ( H A ) ( H A ) /2c K K c K cc? ? ??eq (O H )c ? 當(dāng) ， 且 ， 即 時(shí) ， 。 所以 : 例題 aw( H A ) ( H A ) / 20K c c K?? eq ( H A )c ?a( HA ) / [ ( HA ) ] 40 0c c K ?+e q 3( H A ) ( H O ) ( H A )c c c??+e q 3 a( H O ) / ( H A ) ( H A ) /c c c K c? +e q 32 0 ( H O )c二、一元弱堿溶液 OH 濃度的計(jì)算 在一元弱堿 A 的水溶液中 ， 存在下述質(zhì)子轉(zhuǎn) +2A +H O HA + OH ?+2 2 3H O+H O H O + OH ?++e q e q 3 e q(O H ) ( H O ) ( H A )c c c? ??移平衡： 溶液中存在下列關(guān)系： 當(dāng) 時(shí)： 當(dāng) ,且 時(shí)： 例題 bw( A ) ( A ) / 20c K c K??2eq b b b( OH ) ( A ) [ ( A ) ] 4 ( A ) ( A ) /2c K K c K cc? ? ? ??bw( A ) ( A ) / 20c K c K?? b( A ) /[ ( A ) ]c c Ke q b(O H ) / ( A ) ( A ) /c c c K c? ?400?三、多元酸溶液 H3O+ 濃度的計(jì)算 二元弱酸 H2A 在水溶液中存在下列質(zhì)子轉(zhuǎn)移 平衡： 根據(jù)得失質(zhì)子相等的原則： 2+23HA +H O A +H O??+2 2 3H O +H O O H +H O?+2 2 3H A +H O H A +H O?+2e q 3 e q e q e q( H O ) ( H A ) 2 ( A ) ( O H )c c c c? ? ?? ? ? 水的解離： 如果又能同時(shí)滿足 2 a 1 2 w( H A ) ( H A ) / 20c K c K?+2e q 3 e q e q( H O ) ( H A ) 2 ( A )c c c????+e q e q 32e q a 2 2( H A ) ( H O ) /2 ( A ) 2 ( H A )c c ccK?? ??a 1 2 2a2 2( H A ) ( H A )/ 2 0 ,2 ( H A )K c cK ?a 2 24 0 ( H A )K?+e q 3 e q( H O ) ( H A )cc ??即 a 1 2 2( H A ) ( H A ) /K c c當(dāng) 時(shí)，可以忽略 ，上式可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為： 此時(shí)二元弱酸可按一元弱酸處理 。 H3O+ 相對(duì) 濃度計(jì)算公式為： 除了滿足上述兩個(gè)條件外 ， 若還能滿足 時(shí) ， 可進(jìn)一步簡(jiǎn) 化為： 例題 + 2e q 3 a 1 2 a 1 2 2 a 1 2( H O ) ( H A ) [ ( H A ) ] 4 ( H A ) ( H A ) /2c K K c K cc? ? ??2 a 1 2( H A) /[ ( H A ) ] 400c c K ?+e q 3 2 a 1 2( H O ) / ( H A ) ( H A ) /c c c K c?四、多元弱堿溶液 濃度的計(jì)算 當(dāng) 時(shí) ， 可以忽略水的解離； 當(dāng) 時(shí) ， 可以忽略多元弱堿的第 二級(jí)解離 。 相對(duì)濃度的近似計(jì)算公式為： b1 b w/ 20K c c K?b 1 b b 2/ 4 0K c c K?2eq b 1 b 1 b b 1( OH ) ( ) 4 /2c K K c K cc? ? ? ??b b1 b/ [ ] 4 0 0c K c ?e q b b 1(O H ) / /c c c K c? ?OH?OH? 在滿足上述兩個(gè)條件的情況下，若又能滿足 例題 ，上式可進(jìn)
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