【正文】 )H( a q )A H A ( a q ) ( a q )OH 2?? ??? ?)A()HA()HA()OH( a3 ?? ?ccKc緩沖溶液定義及作用原理 O ( l )H H A ( a q ) ( a q )A ( a q )OH 23 ?? ?? 溶液中大量的 A與外加的少量的 H3O+結(jié)合成HA，當達到新平衡時， c(HA)略有增加， c(A)略有減少， 變化不大，因此溶液的 c(H3O+)或pH值基本不變。 1 10[H A ]]A[ ??緩沖溶液定義及作用原理 ( a q )A ( a q )OH O ( l )H H A ( a q ) 32 ?? ??較大量少量較大量 ? ?)A()HA()HA()OH( a3?? ?ccKc的比值。 緩沖比 ： Ca/Cb或 Cb/Ca； Ca/Cb或 Cb/Ca越接近 1，緩沖能力越大，為 1時最大 緩沖溶液定義及作用原理 pHi ~? 作圖，即分布系數(shù)圖 ?i pH pKa HA A 緩沖范圍 ： 緩沖作用的有效的 pH范圍稱為緩沖范圍。 緩沖溶液的作用機制 補充：高濃度強酸強堿則是因為本身濃度大對少量的酸或堿的加入不敏感而達到穩(wěn)定 pH 值的作用的。L1 NaOH pH = 11 pH = 緩沖溶液定義及作用原理 緩沖溶液： 具有能保持本身 pH值相對穩(wěn)定性能的溶液 (也就是不因加入少量強酸或強堿而顯著改變 pH值的溶液 )。L1] pH = 加入 1滴 () 1mol 解： cb= mol/L pOH=14pH== [OH]= 同時 [OH]= 3 106 2022/2/15 緩沖溶液定義及作用原理 緩沖溶液： 具有能保持本身 pH值相對穩(wěn)定性能的溶液 (也就是不因加入少量強酸或強堿而顯著改變 pH值的溶液 )。 1. 強酸（強堿）溶液 PBE ]A[][ O H][H ?? ??][H]HA[][H][H ??? ?? aw KKwa KK ??? ]HA[][H00HA ][H][H]HA[ cKc a??? ???其中 2. 一元弱酸（弱堿）溶液 （重點） → 濃度為 c0 mol/L 的 HA溶液 比較 Ka c0 與 Kw 的大小關(guān)系 wa KK ??? 0c][H2. 一元弱酸（弱堿）溶液 （重點） 比較 Ka c0 與 Kw ， Ka與 c0的大小關(guān)系 濃度為 c0 mol/L 的 HA溶液 Ka c0 ＞ 10 Kw， c0 /Ka ＜ 100 (716) Ka c0 ＞ 10 Kw， c0 /Ka ＞ 100 (717) Ka c0 ＜ 10 Kw， c0 /Ka ＞ 100 (718) 0c][H aK??wa KK ??? ]HA[][H弱酸、弱堿水溶液酸度的計算 書 p236 例題 77， 78, 79, 710。 （ 2）寫出 零水準物質(zhì)之間 的質(zhì)子轉(zhuǎn)移式。 （ 3） 寫出 零水準物質(zhì)之間 的質(zhì)子轉(zhuǎn)移式。 HAc 水溶液的質(zhì)子條件式： （ 4）平衡狀態(tài)下，體系中，得失質(zhì)子的 產(chǎn)物 的物質(zhì)的量相等，的數(shù)學表達式。注意！ 零水準是物質(zhì)。 （ 2）酸堿反應式。 （ 1）零水準為 HAc和 H2O。 （ 2）零水準的 兩個必要條件：參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移，大量存在 。 例： 4BaSO解： ][ S O2][ H S O][ O H][H]2 [ B aC B E2442 ???? ??：質(zhì)子平衡式 proton balance equation （ 1）選取零水準、參考水準。 酸堿水溶液酸度的計算 物料平衡式 mass balance equation 在平衡狀態(tài)，某組分的 分析濃度等于其各型體的平衡濃度之和的數(shù)學表達式。 電荷平衡 (Charge Balance): 溶液中正離子所帶正電荷的總數(shù)等于負離子所帶負電荷的總數(shù) (電中性原則 )。 質(zhì)子平衡 (Proton Balance): 溶液中酸失去質(zhì)子數(shù)目等于堿得到質(zhì)子數(shù)目。 質(zhì)子條件式，質(zhì)子等衡式 （ Proton Balance Equation， PBE） 溶液中的其他相關(guān)平衡 物料平衡 (Material (Mass) Balance): 組分的平衡濃度之和等于其分析濃度。 43 酸堿水溶液酸度的計算 什么是酸度？ 通過酸的 Ka，堿的 Kb，酸堿的濃度來計算溶液的酸度。 對強酸而言，酸度和酸的濃度沒有差別。 酸的濃度 溶液中，酸的分析濃度，指在一定體積的溶液中，所含某種酸的量。 43 酸堿水溶液酸度的計算 什么是酸度？ 通過酸的 Ka，堿的 Kb，酸堿的濃度來計算溶液的酸度。 45 酸堿滴定曲線和指示劑的選擇 167。 43 酸堿水溶液酸度的計算 167。 41 酸堿質(zhì)子理論 167。 δ(H2A) +δ(HA)+δ(A2)=1 2022/2/15 酸度對弱酸（堿）型體分布的影響 δ(H2A) +δ(HA)+δ(A2)=1 2022/2/15 酸度對弱酸（堿）型體分布的影響 二元弱酸 H2A在水溶液中以 H2A， HA， A2三種型體存在。 H A ][]A][H[ ???aK]H[]H[]A[]HA[]HA[]HA[0HA ???????aKc?]H[]A[]HA[]A[]A[0A ????????aaKKc?一元弱酸： + A H+ HA 2022/2/15 酸度對弱酸（堿）型體分布的影響 ]H[]H[]A[]HA[]HA[]HA[0HA ???????aKc?]H[]A[]HA[]A[]A[0A ????????aaKKc?+ = 1 2022/2/15 酸度對弱酸（堿）型體分布的影響 012 3 4 5 6 7分布分數(shù)pH分布系數(shù) 與 pH的關(guān)系 HAc Acˉ 當 pHpKa時， HA為主要存在型體； 當 pHpKa時， A為主要存在型體； 當 pH=pKa時， HA 與 A各占一半。 一元弱酸 HA中， + A H+ HA 兩種型體 達到平衡后 c0=c(HA)+c(A) 酸度對弱酸（堿）型體分布的影響 酸的濃度 叫做 酸的 分析濃度 或 總濃度 ，用 c0表示，指溶液中所含某酸總的物質(zhì)的量濃度，包括未電離的酸的濃度和已電離的酸的濃度。 對強酸而言，酸度和酸的濃度沒有差別。 酸的濃度 溶液中，酸的分析濃度，指在一定體積的溶液中，所含某種酸的量。L1) pH = α = 103 / = % 解離度前后的差異： ( 105 ) /( 103 )= 1 / 75 影響酸堿平衡的因素 2022/2/15 影響酸堿平衡的因素 [H+]或 [OH] 電離度 α 酸或堿的濃度增大 同離子效應 鹽效應 （ 1）采用酸堿指示劑 ── 甲基橙 (橙紅色 ) 變色范圍： pH： ～ 紅色 黃色 （ 2） HAc ? Ac + H+ 加 Ac,平衡左移 影響酸堿平衡的因素 同離子效應 （ 1）采用酸堿指示劑 ── 酚酞 變色范圍 pH： ～ 無色 紅色 （ 2） NH3 + Ac H+ HAc 影響酸堿平衡的因素 在 1L （體積不變），計算溶液中氫離子濃度及解離度。 加入相同離子抑制解離 在弱酸溶液中，加入其共軛堿，使平衡向著降低弱酸解離度方向移動。(NH3)= 105 NH4+ NH3 + H+ [NH3]=[H+] pH = lg [H+]= %100%1000eq0 ?????cccα初始濃度已解離的濃度 影響酸堿平衡的因素 同離子效應 濃度對化學平衡的影響 其他條件不變時， 增加生成物的濃度，平衡向逆反應方向移動。(NH3)= 105 NH4+ NH3 + H+ 0 0 x x 影響酸堿平衡的因素 計算 mol/L NH4Cl溶液的 pH和 NH4+的解離度。(NH3)= 105 多元酸 AH3 2AH 2HA 3ApKa1 pKa2 pKa3 pKb3 pKb2 pKb1 二元酸 pKa1 pKa2 pKb2 pKb1 CO32 HCO3 H2CO3 一元酸 pKa pKb Ac HAc 一元酸 pKa pKb NH3 NH4+ NH4+ NH3 + H+ 共軛酸堿對中 Ka與 Kb的關(guān)系 影響酸堿平衡的因素 計算 mol/L NH4Cl溶液的 pH和 NH4+的解離度。(NH3)= 105 = 影響酸堿平衡的因素 計算 mol/L NH4Cl溶液的 pH和 NH4+的解離度。 影響酸堿平衡的因素 %100%1000eq0 ?????cccα初始濃度已解離的濃度解離度是一個分數(shù) 已解離的濃度 =初始濃度 c0平衡濃度 ceq 平衡濃度 ceq=初始濃度 c0已解離的濃度 影響酸堿平衡的因素 %100%1000eq0 ?????cccα初始濃度已解離的濃度解離度是一個分數(shù) α ≤ 1 c0ceq=c0α ceq=c0c0α=c0(1α) 影響酸堿平衡的因素 影響酸堿平衡的因素 影響酸堿平衡的因素 初始濃度 c0 平衡濃度 ceq =已解離的濃度 影響酸堿平衡的因素 影響酸堿平衡的因素 影響酸堿平衡的因素 計算 mol/L NH4Cl溶液的 pH和 NH4+的解離度。 Kb 248。 46 酸堿滴定法的應用 酸堿平衡與酸堿滴定法 167。 44 酸堿指示劑 167。 42 影響酸堿平衡的因素 167。 4111421 ?????????aWb KKK871412 ?????????aWb KKK回顧 多元酸 AH3 2AH 2HA 3ApKa1 pKa2 pKa3 pKb3 pKb2 pKb1 二元酸 pKa1 pKa2 pKb2 pKb1 CO32 HCO3 H2CO3 回顧 二元酸 pKa1 pKa2 pKb2 pKb1 S2 HS H2S 一元酸 pKa pKb Ac HAc 一元酸 pKa pKb NH3 NH4+ 回顧 pH 與 [H+]的關(guān)系 pH = lg [H+] pOH= lg[OH] pH + pOH= lg [H+] + lg[OH] = lg [H+] [OH] = lg ( ? 1014 ) = 14 167。 回顧 Na2CO3為二元堿，共軛酸堿對分別為： CO32 ～ HCO3 HCO3 ～ H2CO3 共軛堿 共軛酸 共軛堿 共軛酸 多元酸 AH3 2AH 2HA 3ApKa1 pKa2 pKa3 pKb3 pKb2 pKb1 二元酸 pKa1 pKa2 pKb2 pKb1 CO32 HCO3 H2CO3 例：計算 Na2CO3的 Kb1和 Kb2。 C，計算）