《pH的计算》PPT课件

H +计 算 思 路 ： 建 立 PBE 引 入 解 离 常 数 （ Ka或 Kb） ， 给 出 精 确 式 按 具 体 条 件 得 近 似 式 或 最 简 式 根 据 误 差 要 求 确 定 用 近 似 式 或 最 简 式 计 算 3-3 酸碱溶液中的氢离子浓度的计算 一 、 一 元 强 酸 （ 碱 ） 溶 液 中H+浓 度 的 计 算以 浓 度 为 c molL-1的 H Cl为 例 PBE： H +=c+OH - 引 入 KW ： 0HH HH W2 W Kc Kc2 4H W2 Kcc 精 确 式 最 简 式时当 H 20OH- cc ccc H mol/L10OH20 6即当 2 4H w2 Kcc 当 10-8 mol/Lc 10-6 mol/L时当 c 10-6mol/LH +0.1mol/L pH =1 (水 离 解 可 忽 略 )例 3-4 10-8mol/L H Cl, pH =?解 : c10-6mol/L 不 可 忽 略 水 的 离 解用 精 确 式 ： H +=c+OH -=c+ H WK解 得 pH =6.98 cc OH mol/L10 -6当 2 4OH w2- Kcc 当 10-8 mol/Lc 10-6 mol/L时当 c 10-8 mol/L 时 WOH K 一 元 强 碱 溶 液 OH -浓 度 计 算 一 元 弱 酸 溶 液以 浓 度 为 c mol/L一 元 弱 酸 H B为 例 PBE： H +=B-+OH -二 、 一 元 弱 酸 （ 碱 ） 溶 液 中 pH 的 计 算HB BH K a 导 出 精 确 式 ： HH HBH W KKa WHBH KKa aKcc H HHB HB cK a H HBH aK BHB c 近 似 处 理a.当 Kac20KW， c/Ka400时 ,如 忽 略 水 的 电离 最 简 式若 酸 的 电 离 度 较 小 而 浓 度 不 是 很小 ， 则 H Bc HH cKa 2 4 2 cKKK aaa 近 似 式b.当 Kac20KW， c/Ka 400时 ,若 酸 的 电 离 度 不 是 很 小 ，则 HB=c-H+ 如 不 能 忽 略 水 的 电 离通 常 酸 的 电 离 度 较 小 ， 则 HBcWHBH KKa WH KcKa c.当 Kac 20KW， c/Ka400时 , 结 论 ： WHBH KKa 当 cKa20KW， c/Ka 400时 acKH 最 简 式 当 cKa20KW， c/Ka 400时近 似 式2 4 2 cKKK aaa WH KcKa 近 似 式 WHBH KKa 精 确 式 当 cKa 20KW， c/Ka 400时当 cKa 20KW， c/Ka 400时 2.一 元 弱 碱 溶 液 当 cKb20KW， c/Kb 400时bcK OH 当 cKb20KW， c/Kb20KW, c/Ka=0.1/(7.2 10-4)400，例 -5 计 算 下 列 溶 液 的 pH . 0.10mol/LH F溶 液 ;已 知 Ka=7.2 10-4 1.0 10-4molL-1NH 4Cl;Kb=1.8 10-5 106.5 10 KKK bwacKa 20Kw ， c/Ka 400(mol/L)106.2H 7 W KcKa 6.59pH 0.1mol L-1NaAc溶 液 ;Ka=1.8 10-5106.5 10 KKK awb因 cKb 20KW， c/Kb 400 )mol/L(105.7 OH 6 bcK 8.87pH5.13,pOH 以 二 元 弱 酸 H2B为 例三 、 多 元 弱 酸 (碱 )溶 液 pH的 计 算1.多 元 弱 酸 溶 液 PBE： H+=OH-+HB-+2B2- 导 出 精 确 式 ： 引 入 21 aa KK Waa KKK H21BHH 21 2 精 确 式 ,40 21 KcK aa ,400,20 11 KcKcK aa w结 论 ： 二 级 电 离 可 忽 略 2 4 111 2 cKKK aaa ,400,20 11 KcKcK awa cKa1 2.多 元 弱 碱 溶 液 OHH 22 11 ba ba KK KK 例 :二 元 弱 碱 Na2B cK KcKcK b bwb 1 11 400,20 400,20 11 KcKcK bb w 2 4 111 2 cKKK bbb ,40 21 KcK bb 例 3-6 计 算 0.10mol/LH 3PO4溶 液 的 中H +及 各 型 体 的 浓 度 。 已 知 Ka 1=7.6 10- 3， Ka2=6.3 10-8， Ka3=4.4 10-13 231 40106.710.0 aa KcK 磷 酸 的 二 、 三 级 解 离 和 水 的 解 离 均 可 忽 略 ，可 按 一 元 弱 酸 来 处 理 。又 因 为 cKa1 20Kw，c/Ka1=0.10/(7.6 10-3)400， )L/ mol(104.2 2 106.710.04)106.7(106.7 2 4H 2 3233 1211 aaa cKKK H 2PO4-=H + =2.4 10-2 mol/L ) (mol/L10403.2 )POH(POH 2 2 42 4 c H PO42-=H 2PO4-Ka2/H + =Ka2=6.3 10-8 mol/L) (mol/L10319.6 )HPO(HPO 8 2424 c PO43-=H PO42-Ka3/H +=Ka2Ka3/H + =1.2 10-18 mol/L ) (mol/L1015.1 )PO(PO 18 3434 c ) (mol/L10597.7 )POH(POH 2 3 43 4 c 计 算 0.1 molL-1Na2CO3溶 液 OH -浓 度 .25.10p,38.6p a2a1 KK ,62.7p,75.3p b2b1 KK .400/,20 ,40 b1wb1 b2b1 KcKKc KKc )mol/L(10 38.2 1 cKb 四 、 两 性 物 质 溶 液 pH的 计 算分类 多 元 酸 酸 式 盐氨 基 酸弱 酸 弱 碱 盐 1.多 元 弱 酸 的 酸 式 盐 HH HBHBHH W2 1 KKK aa 以 NaH B为 例H +H 2B=OH -+B2- HB HBH 121 W aaa K KKK KK aa 21H cK KcKK aaa 1 21 WH近 似 处 理 (1)c=H B-(2) KcKKc waa 20,20 21 c KcKK aa W21H cK KcK a aa 1 21H KcKKc waa 20,20 21 KcKKc waa 20,20 21 Na2H PO4溶 液 Ka2 H 2B Ka1 cK KcKK a aa 2 32 WH H B- B2- 2.弱 酸 弱 碱 盐 cK KcKK HAc WHAc NH4H例 浓 度 为 c molL-1NH 4Ac的 溶 液NH 4+ NH 3KNH4H Ac Ac-KHAcH 五 、 强 酸 与 弱 酸 的 混 合 溶 液例 ： 浓 度 为 c1的 强 酸 H A与 c2的 弱 酸 H B混 合 溶 液PBE： H += c1+B-+OH - H +=c1+B- KK aac 2B 2 )(4)()( H 2121 1 KccKcKc aaa 2 8)()( H 222 2 cKKcKc aaa 100.1 22 KaH 2SO4的 一 级 电 离 十 分 完 全 ， 二 级 电 离 浓 度 为 c1mol/L弱 酸 H A与 c2mol/L的 弱 酸H B混 合 溶 液 OHBAH:PBE 六 、 弱 酸 与 弱 酸 的 混 合 溶 液 BAH: 化 简 HHBHHAH HBHA KK忽 略 水 的 电 离 ， KcKc HB2HA1H 代 数 法 思 路近 似 式 H+的 精 确 表 达 最 简 式化 学 平 衡 关 系 式物 料 平 衡 电 荷 平 衡*质 子 条 件 近 似 处 理 例 3-7计 算 浓 度 为 0.1 molL-1下 列 溶 液 的 pH(1)Na2H PO4溶 液(2) NaH CO3溶 液(3)NaH SO4溶 液(4)NaH 2BO3溶 液（ 5） NH 4Cl溶 液 （ 6） NH 4CN溶 液(7) NH 4H SO4溶 液（ 8） NaAc溶 液(9)Na2S溶 液（ 10） Na2B4O710H 2O溶 液 解 题 思 路 ：判 定 溶 液 性 质 ，明 确 计 算 对 象 ，使 用 对 应 常 数 ，选 择 合 适 算 式 。 辨 性 质 ，明 对 象 ，选 常 数 ，择 算 式 。 ,36.12p , 20.7p 32 KK aa KKcKc waa 20 ,20 32 (mol/L)1084.1 10(1)Na2H PO4溶 液 c KcKK aa W32H 9.74pH (2) NaHCO3溶 液 )mol/L(108.4 9 25.10p,38.6p 21 KK aa KKcKc waa 20 ,20 21 KK aa 21H 8.32pH NaHSO4溶 液 400/, 20 KcKcK awa (mol/L)107.2 2 1.57pH 2 4 2 cKKK aaa , 0.2p aK (4)NaH2BO3溶 液24.9p Ka ,76.4p Kb 400/, 20 KcKKc bwb bcKOH )mol/L(1032.1 3 2.88pOH 11.12pH （ 5） NH4Cl溶 液 74.4p Kb, 26.9p Ka 400/, 20 KcKcK awa cK a H )mol/L(104.7 6 13.5pH （ 6） NH4CN溶 液 24.9p:HCN, 74.4p:NH a13 KKb 26.9p:NH 24 Ka KcKKc waa 20, 20 21 KK aa 21H (mol/L)106.5 10 25.9pH (7) NH4HSO4溶 液 26.9p:NH 24 Ka, 0.2p:HSO 1-4 aK SOOHSONHH:PBE -24-243 H )H(H HSOSO 1-41-24 KcK aa结 果 同 （ 3） ， pH=1.57 （ 8） NaAc溶 液 ,74.4p Ka, 26.9p Kb 400/, 20 KcKcK bwb (mol/L)104.7OH 6 cK b 87.8pH (9)Na2S溶 液 92.14p, 24.7p 21 KK aa 76.6p,92.0p 21 KK bb 400/, 20 11 KcKcK bwb 2 4 1211 cKKK bbb mol/L099.0 00.13pH （ 10） Na2B4O7 10H2O溶 液O5H OB 2274 BO2H BO2H 3 32 3 , 26.9p Ka )BO(H )BO(HlgppH 3 32 3ccKa 26.9