《酸碱溶液pH值计算》PPT课件

补充：区别“酸的浓度”与“酸度” 例如： 0.1mol/LHCl和 0.1mol/LHAc，两者酸的 浓度相同，但酸度却不相同。 第三节 酸碱溶液 pH的计算 （一）一元弱酸溶液 HAc + H2O H+ H3O+ + Ac 或 HAc H+ + Ac H A c A cHa K 设 HAc的浓度为 c,则平衡时 H+=Ac- , HAc= c H+ H H H A c A cH 2 a c K H+2 + KaH+ Kac = 0 二、一元弱酸或弱碱溶液 cKKK a 2 aa 42 H cK ccKc a a H H,500/ 则 时一般当 H H H A c A cH 2 a c K H+2 + KaH+ Kac = 0 若解离平衡时溶液中 H+ c， 则 c-H+c cK aH 简化公式 精确公式 例：计算 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) 如果用精确公式计算，得 pH=2.88，结果很吻合！ 求 0.10mol/LNH4Cl溶液酸度 ? 习题 5 )( 108.13 NHK 5108.110.0 3 cKH NH 正确解答： pH=5.13 错误！ （二）一元弱碱溶液 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/ 则 若 精确公式 简化公式 例：计算 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 物质名称 公式 一元弱酸（ HAc 、 NH4+ ） 一元弱碱（ NH3.H2O 、 Ac- 、 CN-） H = cK a 条件 : aK c 500 OH = cK b 条件 : bK c 500 三 、 多元酸碱溶液 AH H AOH 2 3 1 aK H2A + H2O HA- + H3O+ 例如：二元酸 H2A，其第一步质子传递反应为 第二步质子传递反应为： HA- + H2O A2- + H3O+ H A AOH - -2 3 2 aK H2O+H2O H3O+ +OH- Kw=H3O+OH- 水的质子自递平衡为 ： 在上述三个平衡中 ， 都有 H3O+， H3O+需同时 满足上述三个平衡 ， 即 H3O+是同一个值 。 (1)当 Ka1 /Ka2 102 时，可忽略第二步的质子传递反 应所产生的 H+，当作一元弱酸处理，则 H3O+HA- A)(HAHOH 223 11 cKK aa (2)若 ca/Ka1 500， 例 :计算 0.10molL-1H2S溶液中的 H+、 HS-及 S2-。 已知 Ka1=8.91 10-8， Ka2=1.12 10-12。 解：设 H+=molL-1，当作一元弱酸处理 H 2 S H + + H S - 直接用一元弱酸的近似公式计算： = H+ HS- cK a1 10.01091.8 8 =9.44 10-5（ molL-1） HS- H+ + S2- 设 S2-=y molL-1 H S SH 2 a 2 K S2- Ka2 = 1.1 10-12 (molL-1） 练习 ： 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 因为 c/Ka120Kw 且 c20Ka1时 ， 水的质子传递反 应可以忽略 。 溶液中 H+的近似计算公式为 21 aa H KK )p(p21pH 21 aa KK 或 )p(p21pH或H 2121 aaaa KKKK 如： H2PO4-的溶液 对于 HPO42-的溶液 )p(p21pH或H 3232 aaaa KKKK 22 计算 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 符合近似公式计算条件，可按近似公式 （ 3.17）计算 23 以 NH4Ac为例 ,它在水中发生下列质子传递 平衡 NH 4+ + H2O NH3 + H3O+ Ac- + H2O HAc + OH- 以 Ka表示阳离子酸 (NH4+)的解离常数 ， Ka表示阴离子碱 (Ac-)的共轭酸 (HAc)的解离 常数 。 当 c Ka20Kw ， 且 c 20Ka时 ， 这类两 性物质溶液的 H+浓度可用类似于两性阴离 子溶液的公式 （ 式 3.17） 计算 ， 即 （二）由弱酸和弱碱组成的两性物质溶液 24 KK aaH )p(p 2 1pH aa KK 或 计算 0.10molL1 NH4CN溶液的 pH值 。 已知 NH4+的 Ka为 5.59 10-10， HCN的 Ka为 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 （电解质溶液） proton theory of acid and base amphoteric substance conjugate acid （共轭酸） conjugate base （共轭碱）