【正文】 ??? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???????? ? ? ???? ? ? ????? ???? ??同樣有： ?0+?1+?2=1 11 21 1 2aHAa a aHA K Hc H K H K K?? ?????? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ? ? ?22120 21 1 2aaAa a aA KKc H K H K K?? ????????? ? ?? ? ? ???? ? ? ? Ka1， Ka2一定時， δ0 ， δ1和 δ2與 [H+ ]有關(guān)。 Ka2+Ka1 Ka3 δ2 = [H+]2 Ka1 [H+]3+[H+]2 Ka1+[H+]Ka1 Ka2 Ka2 [H+]3+[H+]2 Ka1+[H+]Ka1 Ka2 Ka2+Ka1 Ka3 Ka1 Ka3 ? pH ＜ pKa1， H3PO4為主 ? pH = pKa1， [H3PO4] = [H2PO4] ? pKa1 ＜ pH ＜ pKa2 H2PO4為主 （寬） ? pH = pKa2， [H2PO4 ] = [HPO42] ? pKa2 ＜ pH ＜ pKa3 ， HPO42為主 （寬） ? pH = pKa3， [HPO4 2] = [PO43] ? pH ＞ pKa3 ， PO43為主 結(jié)論 1）分析濃度和平衡濃度是相互聯(lián)系卻又完全 不同的概念，兩者通過 δ聯(lián)系起來 2）對于任何酸堿性物質(zhì)，滿足 δ1+ δ2 + δ3 + + δn = 1 3） δ取決于 Ka， Kb及 [H+ ]的大小，與 C無關(guān) 4） δ大小能定量說明某一存在形式在溶液中的分布 ，由 δ可求某一存在形式的平衡濃度 167。用 MBE表示。用 CBE表示。 定義： 在酸堿反應(yīng)中，堿得到的質(zhì)子的量與酸失去質(zhì)子的量相等。 3. 質(zhì)子平衡方程 proton balance equation 根據(jù)質(zhì)子平衡，可得到溶液中 H+濃度與相關(guān)組分濃度的關(guān)系式，它是處理酸堿平衡有關(guān)計算的基本關(guān)系式。 1) 由物料平衡和電荷平衡導(dǎo)出質(zhì)子平衡 例如： 求濃度為 C的 NaAc 溶液的 PBE： 解： ① 先分別寫出 MBE和 CBE MBE： [HAc]+[Ac]=C [Na+]=C a CBE: [H+]+[Na+]=[OH]+[Ac] b ② 將 a式代入 b式得 PBE PBE: [H+]=[OH][HAc] 2) 由溶液中質(zhì)子得失的關(guān)系寫質(zhì)子條件 具體步驟： ① 選擇參考水準(zhǔn)，原則：溶液中大量存在并參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)。 ③ 有關(guān)濃度項前乘上得失質(zhì)子數(shù)。 又如： 寫出濃度為 C的 NH4H2PO4溶液的 PBE： NH4+ H2PO4 H2O H+ H3PO4 H+ H3O+ － H+ NH3 － H+ HPO42 － 2H+ PO43 OH － H+ 則 PBE： [H+]+[H3PO4]=[OH]+[NH3]+[HPO42]+2[PO43] 或表示為： [H+] =[OH]+[NH3]+[HPO42]+2[PO43][H3PO4] 注意 ：質(zhì)子條件均有 [H＋ ]和 [OH]，而無參考水準(zhǔn)項。 酸堿溶液濃度計算包括一元弱酸弱堿溶液，二元酸堿溶液，兩性物質(zhì)及緩沖溶液等。L1HCN溶液的 pH值 。 故水的電離不可忽略； c/Ka = 105 105， 故 [HCN]?c= 104 mol 所以： 14410 ][ ???? ???????? wa KcKH = 107mol 解：查表得： Kb = 109； Kbc = 109 = 1011 10Kw； c/Kb = 109 105 故可采用最簡式計算： 169 ][ ???? ???????? Lm o lcKOH b所以 pH=14pOH= 設(shè)二元酸 H2A濃度為 c (molL1，計算其 pH值 。 ?分類 ： 兩性物質(zhì)可分為 三類 ：多元酸的酸式鹽 、 弱酸弱堿物質(zhì) 、 氨基酸鹽；本節(jié)主要針對第一類多元酸的 酸式鹽進(jìn)行計算 ， 其他兩類類似 。L1,離解常數(shù)分別為 Ka1, Ka2 PBE為： [H+]+[H2A]=[OH]+[A2] 3. 兩性物質(zhì)溶液 pH值的計算 ][)][(][121??????HAKKHAKKHawaa 精確式 一般情況下， HA放出質(zhì)子和接受質(zhì)子的能力都較弱，則 [HA] ? c，代入上式，得近似式： cKKcKKHawaa????121 )(][第一近似式 同樣，若 ? 10Kw，且 c/Ka1≥10 ，則略去分母中的 Ka1，得： 21][ aa KKH ??最簡式 弱酸弱堿鹽 溶液 H+濃度的計算與上式同 同一元弱酸，若 ?10Kw，則忽略 Kw，得： cKcKKHaaa???121][第二近似式 兩性溶液 pH值的計算 小結(jié)： 條 件 計 算 公 式 精確式 ： 最簡式 ： Ka2c?10Kw 且 c/Ka1?10 Ka2c?10Kw 近似式 2： ][)][(][121??????HAKKHAKKHawaacKcKKHaaa???121][21][ aa KKH ?? 例 ： 計算 mol 解：查表得鄰苯二甲酸氫鉀 （ 兩性物質(zhì) ） 的 pKa1 = ， pKa2 = , pKb2 = 14－ = 從 pKa2 和 pKb2 可以認(rèn)為 [HA－ ]≈ c。若往緩沖溶液中加入少量酸或少量堿，或因溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了少量的酸或堿，或?qū)⑷芤荷约酉♂?，溶液的酸度基本不變。例如?HAcAc， NH4ClNH3等。 2） 緩沖溶液 pH值的計算 設(shè)弱酸的 HB濃度為 cHB，共軛堿為 NaB，濃度為 cB； 利用 Ka可導(dǎo)出 pH計算公式： ???BHBa ccKH ][HBBa ccpKpH ??? lg考慮緩沖溶液本身濃度較大，且對計算也不要求十分準(zhǔn)確，故多用下式計算 ? ?? ?aaHB HBK H KHB B????? ? ? ??? ? ? ???? ? ???????3） 緩沖范圍 由緩沖溶液公式可知： HBBa ccpKpH ??? lg當(dāng) cB : cHB＝ 1時， pH = pKa，此時溶液對酸堿的緩沖能力最強。 當(dāng) cB : cHB＝ 1 : 10時， pH = pKa1，此時溶液只對堿有緩沖能力。 1 4) 緩沖溶液選擇的原則 所需控制的 pH應(yīng)在緩沖溶液的緩沖范圍之內(nèi)。 看書 P60的表總結(jié) pH值的計算 對于單一的酸堿物質(zhì) pH值計算 ， 其解題思路總結(jié)為： 1． 判明該物質(zhì)是酸還是堿； 2． 判斷該物質(zhì)屬于何種類型的酸 （ 堿 ） ； 3． 用對應(yīng)的條件判斷式選擇計算公式； 4． 按選擇好的計算公式計算 pH值 。 酸堿指示劑 o 酸堿指示劑的變色原理 o 酸堿指示劑的變色范圍 o 使用酸堿指示劑應(yīng)注意的問題 o 關(guān)于混合指示劑 一、酸堿指示劑的變色原理 1. 指示劑的特點 a． 弱的有機酸堿 b． 酸式體和堿式體顏色明顯不同 → 指示終點 c． 溶液 pH變化 → 指示劑結(jié)構(gòu)改變 → 指示終點變化 2. 常用酸堿指示劑的變色原理 見插圖 ( H3C )2 + NNN HS O3－O H－H+( H3C )2NS O3－NHN甲 基 橙 （ M O ）紅 色 （ 醌 式 ）黃 色 （ 偶 氮 式 ）p K a = 3 . 4O HO HO H－H+p K a = 9 . 1H OC O O－OO－C O O－羥 式 （ 無 色 ） 醌 式 （ 紅 色 ）酚 酞 （ P P ）1） [In] / [HIn] ≥ 10 或 pH ≥ p Kin +1 → 堿式色 2） [In] / [HIn] ≤ 1/10 或 pH≤ p Kin1 → 酸式色 3） 1/10 ≤ [In] / [HIn] ≤ 10 或 p Kin1 ≤ pH ≤ p Kin +1 → 酸堿式體混合色 二、酸堿指示劑的變色范圍 討論： Kin一定，