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1、第三章 酸碱解离平衡和 沉淀-溶解平衡 琼 蝴 顷 瑶 掉 几 包 尖 尝 帅 壤 奢 诈 搬 医 向 虚 临 修 使 市 紧 侗 娥 渣 堡 疯 礁 囤 毕 袭 叼 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 l了解强弱电解质的概念 l掌握酸碱质子理论的概念、溶液的pH和酸碱 强度的概念 l掌握一元弱酸和弱碱水溶液pH及有关物种浓 度的计算 l掌握缓冲溶液的概念、组成及缓冲溶液的pH 计算和配制原则步骤。 l了解标准缓冲溶液、血液中的缓冲系。 目的要求 词 粮 赔 由 救 廓 卒 苗 园 萧 烘 衰
2、敛 脸 莎 靡 肯 香 枉 即 弛 碎 径 谷 椿 期 痉 悄 纹 新 衡 写 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 Contents 4 强弱电解质1 2 3 5 酸碱理论 水溶液中的酸碱平衡 酸碱溶液pH值的计算 缓缓冲溶液 阵 拖 祖 啊 易 熊 馋 顺 闸 擦 求 樊 云 绽 锄 漳 型 盐 溺 亮 褐 烷 龙 捡 疼 栏 商 圈 俗 亲 厌 增 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第一节
3、强弱电解质 一、电解质溶液的定义及分类: 电解质 (electrolyte) 熔融或溶液状态下 能导电的化合物 强电解质 (strong electrolyte) 在水溶液中完全解 离成离子 弱电解质 (weak electrolyte) 在水溶液中只能 部分解离成离子 强酸(HNO3 ) 强碱(NaOH) 盐(NaCl) 弱酸 弱碱 一元 二元 三元 缮 沿 炒 顺 清 尝 灯 铁 畅 韧 赔 土 议 削 恶 淖 曙 叠 垫 涡 盏 述 口 占 逸 逆 彩 均 送 徒 黎 变 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀
4、- 溶 解 平 衡 【解离平衡】动态平衡 例如: HAc H+ + Ac- 【解离度】 (degree of dissociation) 定义:电解质达到解离平衡时,已解离 的分子数和原有的分子总数之比。 表达式: 二、弱电解质在水溶液中的电离 赶 郊 轰 辛 棘 趴 梆 址 严 残 娟 亩 鲁 嫁 资 潮 氟 梭 很 悲 携 砾 豫 燥 南 馒 桃 旧 赚 效 勘 今 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第二节 酸碱理论 一、酸碱理论的发展及其意义 1. Arrhenius 的电离理论: 【定
5、义】 水溶液中,能解离出H+的物质 酸 水溶液中,能解离出OH-的物质 碱 【反应实质】 H+ + OH- H2O 甭 掸 旦 壮 脉 顺 矩 既 何 敌 爱 罗 呛 原 宣 无 性 诱 择 饲 墓 蚂 驯 才 衅 削 帮 音 游 抿 佛 肯 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 【优势】 在物质的化学组成上揭示了酸碱的本质。 通过化学平衡的原理量度酸碱的强弱。 【局限性】 把酸碱限制在水溶液中无法解释: 如 非水溶剂中的酸碱反应 NH3(g) + HCl (g) = NH4Cl(s) 如 NH4
6、C1水溶液呈酸性; NaHCO3、Na3PO4等水溶液呈碱性 钉 款 髓 娜 湘 足 肃 星 秆 角 讹 牲 恕 嗜 绢 膏 引 伸 戏 衰 幽 祷 耀 傅 狮 枢 狞 伎 狼 滇 畅 阐 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 质子酸碱的定义 【酸】凡能给出质子(H+)的分子或离子 【碱】凡能接受质子(H+)的分子或离子 2. 酸碱质子理论 (proton theory of acid and base) 木 逾 雹 三 泻 碾 塘 醋 咸 位 队 遏 士 颗 础 朱 急 斡 挂 忿 锣 曳 乱
7、圈 辉 攒 介 淆 二 便 鹊 翼 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 例如: HAc = H+Ac- (本章开始,所有讨论的大多是水溶液的平衡,为简便,略去 反应中的物态) 酸碱之间这种相互依赖的关系就称作共轭关系。 【共轭酸碱对】因一个质子的得失而相互转变的每一 对酸碱。 共轭碱 共轭酸 酸碱的共轭关系 间 乱 秦 焦 邯 邢 述 连 汤 凑 忱 抡 筷 痉 猛 备 笑 斟 博 免 皋 痉 旨 几 砌 盎 淳 听 棍 惦 釜 响 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平
8、 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 例: HAc是Ac-的共轭酸, Ac-是HAc的共轭碱。 NH4+是NH3的共轭酸, NH3是NH4+的共轭碱。 NH3+H2O NH4+OH- HAc+ H2O H3O+Ac- 舱 粟 走 糙 亚 臼 址 仟 卢 酥 妈 滴 靳 铆 蔗 陋 诱 菲 氢 厚 雅 菱 止 阿 讥 吉 来 郊 来 氦 根 石 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 HC1 H+ + Cl- HAc H+ + Ac- H2CO3 H+ + HCO3
9、- HCO3- H+ + CO32- NH4+ H+ + NH3 H3O+ H+ + H2O (共轭轭酸)酸 质质子 + 碱(共轭轭碱) 展 迫 泊 拈 扬 通 绞 抹 胀 絮 久 肃 刽 帜 练 甚 袒 毋 素 脂 旁 贺 赂 铸 瞬 崇 甸 现 酋 钒 宫 节 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 酸、碱可以是分子,正离子或负离子; 酸碱并非孤立,其间相差一个 H+ ,构成 共轭酸碱对 (conjugate acid-base pair) 其化学式仅相差一个质子( H+) 。 同一物质既可当酸
10、,又能当碱,为两性 物质(amphoteric substance, 如HCO3- ) 无盐的概念。 讨 论: 革 茎 隧 苛 拟 卷 穿 更 轧 朔 掉 销 贸 惦 侩 尤 篙 寇 喻 俭 戌 股 傈 廖 说 狗 联 戮 睬 莆 素 咒 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 写出下列物质的共轭酸或共轭碱,并指出 其酸碱性(在水溶液中)。 HCO3- SO32 - H3PO4 H2O OH- H2S NH4 + H2PO4- PO43- H3O + 喧 韧 讨 场 遂 疗 柿 叛 洼 潮 戚 转
11、锭 俏 卷 复 涎 人 军 檄 捣 欺 狮 抒 谣 亭 瞄 栋 中 架 字 审 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 酸碱反应的实质是质子在两对共轭酸碱对 之间的传递过程。 质子理论酸碱反应的实质 酸1 酸2碱1 碱2 H+ A1 + B2 A2 + B1 榷 拳 泰 甸 尹 本 陈 俩 莉 删 舶 挞 咎 民 十 涤 揉 吧 靡 族 狱 兑 婉 操 泊 脯 挚 惺 淖 瞎 腔 充 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀
12、- 溶 解 平 衡 酸碱反应的方向 强酸1 + 强碱2 弱酸2 + 弱碱1 HC1 + NH3 NH4+ C1- H2O + Ac- HAc + OH- 研 糖 健 若 玉 扩 妆 恍 眶 咸 闸 坪 幼 贼 湾 囤 犹 说 缔 骇 强 公 糟 晾 缓 鱼 密 享 帐 盆 冲 弹 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 酸性给出质子的倾向或能力 碱性接受质子的倾向或能力 酸碱的强弱具有相对性。 酸碱的强度 共轭酸碱对中,酸强碱就弱,酸弱碱就强 HAc (弱酸) + H2O Ac - (强碱) + H
13、3O+ HNO3 (强酸)+ H2O NO3-(弱碱) + H3O+ 遂 赣 莽 惧 慑 淤 嗡 景 地 峭 烟 锤 属 恒 聪 醉 珐 阔 啮 讯 辕 查 伪 毕 趁 上 颠 级 他 屹 限 犬 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 共轭酸HAKa* (aq)pKa (aq)共轭碱A- H3O+1.00H2O H2C2O45.910-21.23HC2O4- H3PO46.910-32.16H2PO4- HC2O4-6.510-54.19C2O4- HAc1.710-54.76Ac- H2CO34
14、.510-76.35HCO3- H2PO4-6.210-87.21HPO42- HCO3-4.710-1110.33CO32- HPO42-4.810-1312.32PO43- H2O1.010-1414.0OH- 酸 性 增 强 碱 性 增 强 水溶液中的共轭酸碱对和pKa值(25) 廷 类 狈 实 兔 柒 柯 孟 谊 社 椅 鸵 喜 猎 备 凉 坯 辨 温 嘛 糖 舞 弛 芽 旅 汀 瘪 桓 霍 羽 鞋 断 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 一、水的质子自递平衡 lH2O的微弱电离 H2O
15、+H2O H3O+ OH- l水的离子积(ion product of water) Kw = H+ OH- 注:B-代表离子达到平衡时的浓度 第三节 水溶液中的酸碱平衡 战 低 肩 拖 诫 彼 忘 帘 精 赤 娜 光 申 买 纶 必 购 央 侣 颁 晒 朔 酗 慕 落 勉 毕 孜 菜 言 获 般 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 Kw仅仅只与T有关,与 C 无关, 一般298K (25) Kw= 1.010-14 Kw不仅适用于纯水,也适用于所有稀水溶液 NH3+H2O NH4+OH- HA
16、c+ H2O H3O+Ac- 同温同浓度的HCl、 NH3 H2O、HAc溶液 间 (pH + pOH) 相等。这句话对吗 【说明】 问 柑 弟 獭 绰 备 威 屿 函 犁 悼 奇 痪 獭 乃 灵 裹 旅 去 额 拔 青 骆 唯 牵 画 潞 鞘 油 凤 糟 棉 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 定义: pH= -lgH+ 关系:pH+pOH=14 酸性pH7 中性pH=7 水溶液的pH值 蘸 伴 男 反 自 洼 腕 挥 跑 料 督 见 郡 卯 铱 越 谤 尾 汀 僻 穴 刁 砒 挞 忿 换 积
17、 密 芝 课 堡 洁 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 根据酸碱质子理论,酸和碱的强度取决于物 质给出质子或接受质子能力的大小。 水溶剂系统中,酸或者碱给出接受质子能力 的的大小可用酸或碱的解离平衡常数Ka或Kb 来衡量。 二、弱酸、弱碱的解离平衡 适 申 传 显 陈 施 渡 了 继 执 臂 保 卢 贯 颧 彪 吞 俯 击 莹 益 各 寂 卵 洒 墩 抄 丧 累 健 荧 浴 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 -
18、溶 解 平 衡 例: 酸常数 1.一元弱酸、弱碱 Ka越大,表明该弱酸 的解离度越大,给出 质子的能力就越大。 碱常数 Kb越大,表明解离平衡 正向进行的程度越大, 接受质子的能力就越强 。 捡 俱 噶 镀 启 窘 廓 抬 输 斥 游 藤 驯 诉 囚 风 谐 忍 辩 还 伍 撞 峡 山 怨 桨 倍 搭 佃 谣 市 厢 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 普遍地,对于共轭酸碱对: 或 显然:Ka,则Kb; Ka,Kb 指定温度下,Kw不因溶液中含有其它物质而 改变,无论在纯水或水溶液,H2O+.O
19、H-=Kw 速 玫 梅 宾 理 宅 靡 醒 拍 屠 牛 拓 畴 蓟 痈 歉 纸 牟 哑 嗅 股 未 积 桔 章 眉 瓮 颠 阴 滇 甄 卑 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 多元弱酸是分步解离的 2.多元酸(碱) 羔 恫 败 水 痞 超 谎 吉 骡 窖 谓 眯 娥 鉴 涵 蜗 控 渍 旬 墙 寺 豌 劲 柯 牵 苟 姥 丽 篙 安 肩 胰 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 将Ka1(H2CO3
20、)与Kb2 (CO32-)两表达式相乘 Ka1(H2CO3) Kb2 (CO32-)= 同理:Ka2(H2CO3) Kb1 (CO32-)=Kw H2CO3与CO32-各解离常数之间的关系: 毁 题 配 壕 搐 哑 崎 弹 满 椒 砸 丑 法 坎 登 左 每 篱 会 洋 析 得 省 缴 鸟 堂 儡 拈 酿 乃 绩 丰 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 pKa1pKa2pKa3 pKb3 pKb2pKb1 注意多元酸碱的 交叉共轭关系 多元弱酸(碱)的质子传递平衡 宾 苑 久 谊 邓 摸 楞 副
21、 望 屎 僳 酿 休 顾 赌 凄 蜕 借 唱 帛 佐 果 敌 眷 闪 搪 丽 灼 咖 龄 辞 如 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 对二元酸(碱) Ka1 Kb2 = Ka2 Kb1 =Kw 对于三元酸 Ka1 Kb3 = Ka2 Kb2 = Ka3 Kb1 =Kw 屿 蝴 克 耻 右 荤 空 探 皇 蓄 食 侯 瘤 劲 肆 必 轿 擦 蛊 啦 憨 卖 煞 别 粳 拎 顷 粹 潘 磐 厂 衷 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡
22、 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 T一定, Kw是一常数, Ka大,则Kb就小 共轭酸的酸性越强,其共轭碱的碱性就越 弱;反之亦然。 酸性:由其本性决定, Ka大,酸性强; Kb大 ,碱性强。 酸度:溶液中的H+ 或OH- 酸的浓度:CHB 【说明】 冕 丽 寐 搀 败 普 湍 烦 友 烧 悦 滓 棵 想 淫 吵 钓 砾 鞋 尽 舱 甥 赣 职 豪 戎 榔 色 蓑 怒 苹 皑 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 (1)浓度的影响 HB + H2O H3O+ + B- 初始时 ca 0 0 平衡时
23、 ca - ca a ca ca 质子传递平衡的移动 琶 里 指 跨 遁 穆 蹋 斤 儡 庞 揭 湘 患 国 嵌 灵 浦 琉 船 发 竹 篱 踊 窟 赔 跳 瓮 汀 轻 凄 吧 儿 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 意义:同一弱电解质的与浓度的平 方 根成反比;相同的c,不同弱电解质的 与Ka的平方根成正比。 适用条件: 102 ,cKb120Kw, c/Kb1500 汲 综 榆 旷 秧 靳 阔 述 艇 拂 堤 南 甥 杏 皮 酶 滩 砂 重 倦 熊 领 祖 桶 讥 稳 乖 别 诵 傍 疡 诫
24、 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 质子条件式 H2A+H+=A2-+OH-. 带入平衡关系式 精确表达式 两性物质(HA-)溶液H+的计算 绩 沟 眯 债 糖 聪 便 抿 杠 挂 酣 鞍 店 绿 巧 蛀 驾 明 蒲 穗 驰 田 琳 旋 爱 坛 褥 母 厂 斥 蔽 坪 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 近似处理 两性物质的组成不同,涉及的解离平衡不同,带 入的常数也不同! 注 意 颅 放 棺
25、尖 稚 擂 景 套 治 率 惕 叫 炊 盐 笼 乌 彩 烤 旧 紊 孝 共 框 遇 狙 淘 矮 柒 厢 湖 惋 蝴 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 例:计算 0.033molL-1 Na2HPO4 的pH值.已知 pKa1 pKa32.16, 7.21, 12.32 解: Ka3c = 10-12.320.033 = 10-13.80 Kw c/Ka2 = 0.033/10-7.21 = 105.73 20 故: (如用最简式, pH = 9.77, Er = 22%) pH = 9.66
26、熟 趋 掀 赣 停 肉 寞 锤 进 调 捍 曲 余 尼 惰 塔 魏 淖 畸 代 疾 玄 灭 奋 啤 熟 塘 烫 杠 矮 友 葵 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 问题: 血液的pH为什么能保持恒定? 什么是缓冲溶液? 缓冲溶液为什么有缓冲作用? 缓冲溶液在什么范围起作用? 缓冲溶液的缓冲能力有限度吗?如何衡 量缓冲能力大小? 杰 辗 捎 帜 胁 权 抠 楼 敏 疮 呆 磺 匹 巨 闸 搽 旭 黍 扎 祝 焙 紫 哇 驰 洱 叁 康 宜 接 守 肪 岭 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉
27、 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第四节 缓冲溶液及缓冲机制 一、缓冲溶液的缓冲作用和组成 二、缓冲机制 错 灰 召 涤 萤 达 娱 竖 宙 名 括 雷 按 拿 黄 彦 汛 厉 皆 酥 学 唇 储 浦 毅 墒 淹 浚 棱 腻 酬 合 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 一、缓冲溶液的缓冲作用和组成 【实验】 样品1,250 ml 蒸馏水 样品2, 250ml HAc和NaAc均为0.10mol的溶液 操作:分别加入0.010mol强酸(
28、HCl) 观察现象:pH值的变化 第一节 缓冲溶液及缓冲机制 【结论】 HAc和NaAc混合溶液有抵抗外来少量强酸、 强碱 而保持pH值基本不变的能力。 古 纵 剧 热 馋 悼 砖 谬 生 米 吻 用 心 妮 柄 忙 汹 蹭 棒 斧 炒 亏 溅 簿 赣 超 秽 甜 蜜 引 果 揩 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 NaCl solution HAc-NaAc system 括 拿 辩 骤 团 谜 褒 辫 匠 料 颐 萎 拥 蛊 倍 迎 押 霉 漆 禾 瓶 旷 钒 行 仟 胜 鹏 攻 济 妙 恼
29、 脱 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 【缓冲溶液】 能抵抗外加少量 强酸、强碱或稍加稀释,而保 持其pH值基本不变的溶液。 【缓冲作用】(buffer action) 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。 抗酸、抗碱、抗稀释 【缓冲溶液的组成】 由足够浓度、适当比例的弱 的共轭酸碱对混合组 成。 【缓冲系(buffer system)或缓冲对】 构成缓冲溶液的共轭酸及其共轭碱。 穆 顽 描 篙 渣 沼 最 咒 垮 续 秋 蛆 笔 植 肥 铡 球 匡 璃 邦 印 凑 咒 采 篱 岭 戊 者
30、坞 踏 孝 峦 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 常见缓冲对: HAc/NaAc; NH4Cl/NH3; TrisHCl / Tris H2CO3/NaHCO3; NaHCO3/Na2CO3; KH2PO4/Na2HPO4; H2C8H4O4/KHC8H4O4 H3Cit/NaH2Cit; 摈 宅 矛 痪 听 敝 踏 准 恳 先 隘 宏 珍 草 君 斌 戚 钮 矽 旨 毛 抽 蚊 皱 星 屎 工 麦 石 疯 避 皱 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章
31、 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 二、缓冲机制 HAc+H2O H3O+ + Ac- Na+ + Ac- NaAc 平衡移动方向 强碱 (OH-) 结论:抗酸成分:共轭碱 抗碱成分:共轭酸 强酸(H+) 织 皑 涅 攀 俏 挣 餐 罢 瘟 样 界 裳 份 口 筒 柜 德 雄 襟 蛤 掖 绥 粗 胁 递 走 希 砍 男 则 气 膛 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第二节 缓冲溶液的pH值 一、缓冲溶液pH值的近似计算公式 (HendersonHasselbalch方程式
32、 ) 1. 方程 pHpKa+lg pKa+lg pKa : 弱酸解离常数的负对数。 B-/HB: 缓冲溶液的缓冲比。 B-+HB: 缓冲溶液的总浓度。 龚 武 势 铬 迭 倡 蝉 磊 殉 陋 赣 铂 舟 答 至 践 慕 模 些 沛 扩 祁 栈 第 臣 懊 沦 封 佰 韦 荒 贞 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 HB + H2O H3O+ + B- NaB Na+ + B- 推导: pHpKa+lg 虱 辱 科 乡 叔 双 侄 粪 眯 梧 践 悯 挫 撞 较 楼 蛾 俄 四 羔 煤 隋 炸
33、屉 俩 抨 雀 落 抒 勺 抠 辣 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 2. 讨论: 缓冲溶液的pH值取决于pKa(主要因素 )和缓冲比。 缓冲比=1时,pH = pKa。 公式中浓度项为配成缓冲溶液后实际组 成缓冲对的浓度。 通常:HBcA, B-cB pHpKa+lg 痕 粘 裁 转 户 伐 硅 驻 炒 头 锗 流 际 饵 蛙 货 乙 陆 涤 通 呈 迷 睬 卖 挖 貌 也 关 罚 役 福 巨 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平
34、 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 亨哈方程式的几种形式: pHpKa+lg pKa+lg pHpKa+lg pKa+lg pHpKa+lg pKa+lg (cHB= cB- ) 位 峰 监 栽 眠 敌 肤 仰 坠 弓 氮 边 或 椽 湿 缨 诧 想 告 铅 铁 坛 卞 澜 符 渗 戏 倪 挂 潦 旗 幽 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 3. 应用 两种溶液混合求pH值(方法) 两种溶液混合,浓度将改变 判断反应物的性质(酸碱必反应) 找到反应最终产物,如果相差一个H+,则为 缓冲溶液,用
35、亨哈方程式求pH值。 已知缓冲溶液Ka,共轭酸碱的量,加入少量 强酸、强碱,求pH? 惜 谅 触 朔 瞬 敛 筐 芍 蚂 糟 满 伙 极 漆 籍 悯 怖 傈 互 翻 呵 官 欣 号 域 卒 硬 燥 县 薄 谩 沼 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 【例4-1】将浓度为0.100 molL-1的HCl溶 液100mL加到浓度为0.100 molL-1的 NH3H2O 400mL中,混合后溶液的pH值 是多少?已知pKb(NH3)=4.75。 艘 郸 赁 呵 汝 力 提 褒 寻 鲜 舵 绑 乐 枫
36、 俺 晒 勉 曰 傅 址 亲 氮 婉 氮 痞 独 肝 窥 母 沈 弥 廊 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 HCl+NH3H2O=NH4Cl+ H2O n(NH3)=0.1000.4-0.1000.1=0.030 mol n(NH4+)= n(HCl)=0.010 mol pKa(NH4+)=pKw-pKb(NH3)=14-4.75=9.25 【解】缓缓冲系的构成: 挡 掐 襄 污 刚 易 泅 抵 哩 爹 本 炳 践 嘻 签 危 朵 衷 划 拣 辉 崔 伸 举 揣 疗 撂 匡 底 署 猪 爆
37、第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 【例4-2】(1) 计算0.200 molL-1NaAc和 0.0800 molL-1HAc等体积混合而制成的 1.00 L缓冲溶液的pH。 (2)若在上述缓冲溶液中加入0.0100 mol 的HCl后,此缓冲溶液的pH为多少? (3)若在上述缓冲溶液中加入0.0100 mol 的固体NaOH后,此缓冲溶液的pH为多 少?已知pKa(HAc)4.75。 项 荔 重 唤 渭 饰 放 疽 潜 倚 拭 卿 浆 楞 绿 油 摸 异 课 裳 檄 犬 婿 社 腐 弘 钟
38、律 光 蓬 吨 呀 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 【解】(1) 缓缓冲系为为HAc-Ac-, c(NaAc) = 0.100 molL-1 c(HAc) = 0.0400 molL-1 pHpKa(HAc) + lg 4.75 + lg = 5.15 辣 撞 耪 旦 爬 桃 褪 郧 眠 镁 俯 柠 派 漆 枕 降 痪 哇 帐 皋 鞍 很 养 穗 檄 叫 骋 纯 剩 湿 兹 躲 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀
39、 - 溶 解 平 衡 (2)加入HCl c(Ac-) = (0.100 - 0.0100)/1= 0.090 (molL-1) c(HAc) =( 0.0400 + 0.0100 )/1= 0.0500 (molL-1) pH4.75 + lg = 5.01 pH=5.01-5.15=-0.14 加入NaOH pH=5.31-5.15=0.16 淄 股 袒 氓 溜 护 洋 蒂 烷 屿 灭 甸 盖 瞩 维 手 罢 世 斯 承 式 哺 恭 藐 缨 镜 帕 巩 就 附 甲 嚎 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶
40、解 平 衡 加水稀释时,缓冲比不变,则pH值基本不 变; 加大量水稀释时因为校正因子改变,则pH 值会稍有改变。 峰 昂 轨 晕 伺 侗 萧 怒 员 扳 问 斑 夹 侄 标 阀 卞 蚕 驳 譬 厄 寞 乏 就 炸 慨 侵 奇 搪 珍 燕 瞒 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 二、缓冲范围 当缓冲溶液的总浓度一定时,缓冲比愈接 近1,缓冲容量愈大;缓冲比愈远离1时, 缓冲容量愈小。 当缓冲比大于101或小于110时,可认为 缓冲溶液已基本失去缓冲能力。 一般认为pHpKa1为缓冲作用的有效区 间
41、,称为缓冲溶液的缓冲范围 俯 单 啸 斥 撒 碰 则 潞 迪 贱 骏 锰 独 镶 伙 合 蕾 肢 越 属 纵 倪 鞭 叙 余 评 拘 寞 氢 游 号 狸 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第四节 缓冲溶液的配制 n方法:直接:查表按配方配制 间接:根据计算配制,有三种情况: 弱酸 + 共轭碱 过量弱碱 + 少量强酸 过量弱酸 + 少量强碱 n要求: 准确的pH值 具有适当的缓冲能力 桑 镁 月 撅 讶 咒 念 酪 涅 匈 壶 傣 畴 拇 帘 哨 烘 阿 堆 找 兼 柠 澎 砷 宦 纸 祁 配
42、宰 脯 询 擂 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第四节 缓冲溶液的配制 原则和步骤 1. 选择合适的缓冲系 原则:pHpKa1 2. 选择适宜的总浓度 0.05-0.2 molL-1 3. 计算,混合 4. 校正 狭 码 衅 峻 凹 灰 腊 净 舵 乍 缚 笔 附 醋 豁 睡 拣 洞 攫 煮 作 缓 拧 绘 根 知 咐 撂 弧 切 浑 檀 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 【例4-3】用1.
43、00 molL-1 NaOH中和1.00 molL-1丙酸(C2H5COOH)的方法,如何 配制1000 mL总浓度为0.100 molL-1 pH 为5.00的缓冲溶液。已知25时 pKa(C2H5COOH) = 4.86。 拳 钢 庄 站 桅 扯 遍 源 澳 玖 抑 正 冷 粤 禾 谴 憨 势 绣 挺 拜 桨 旱 酪 衬 啮 撩 兢 傅 痘 贺 步 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 缓冲系HPr/NaPr HPr + NaOH NaPr + H2O 设需1.00 molL-1 HPr溶液为
44、x mL,则有 0.10010001.00x x100 (mL) c (HPr)+c (NaPr)0.100 molL-1 c (HPr)0.100 - c (NaPr) 5.004.86+lg c (NaPr)0.0580 molL-1 麦 助 囱 阑 杉 酱 硅 筒 荒 刽 粥 熙 哇 纷 铺 星 扦 棠 和 雷 侄 画 碑 惺 谬 罪 桨 疥 揣 肝 碱 贪 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 n(NaOH) n(NaPr)= 0.05801000 设设需1.00molL-1NaOH的体积
45、为积为 y mL, 0.058010001.00y y58.0 (mL) 量取1.00 molL-1丙酸溶液100 m L 和1.00 molL-1NaOH溶液58.0 mL相混合, 并用水稀释至l000 mL,即得所需丙酸缓冲溶液。 明 纱 擦 疹 诌 枣 儡 屹 需 持 螟 踩 索 翰 壶 寒 墨 瑟 馁 慨 帛 葬 贺 客 粉 手 摊 苏 掖 沫 叉 脾 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 血液中的缓冲系 人体中最重要的缓冲系: H2CO3/HCO3- 血浆中:H2CO3/HCO3-、 H
46、2PO4-/HPO42-、 HnP/Hn-1P-(HnP代表蛋白质) 红细胞中:H2b/Hb-(血红蛋白)、 H2bO2/HbO2-(氧合血红蛋白)、 H2CO3/HCO3-、 H2PO4-/HPO42- 篱 辜 族 车 窥 目 澳 丢 澎 踪 衡 懒 括 菇 撤 部 泅 煌 京 氯 潘 烽 擅 莆 逼 呛 网 毋 锦 姻 抨 喘 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 血浆中:H2CO3/HCO3-( pKa =6.10 ) 硬 酮 翅 退 阶 错 霓 甩 盆 衡 伸 沁 蹲 堤 拐 隅 渐 犹
47、伤 柯 十 瞻 轩 糕 胳 块 纳 茅 颧 昭 萍 归 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 血液的PH值恒定在7.35-7.45之间, H2CO3 HCO3- 肺 CO2+H2O 肾 +OH- +H+ 寺 盟 隙 哩 决 毙 胰 训 臼 喝 翻 辊 齐 抑 捏 厦 园 猛 络 渣 拷 抠 魁 赋 稿 惮 膘 钦 醋 育 狂 莆 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 Content 03Content 02 Content 01 凡是给出质 子(H+)的物质 是酸,凡是 接受质子的 物质是碱。 酸碱反应的 实质是两对 共轭酸碱对 之间的质子 传递反应。 根据Ka或Kb 的大小判断 酸或碱的强 度,共轭酸 碱对之间存 在 KaKb=Kw 。 本章小结 瘁 氢 漳 污 幕 斌 蛙 淖 沁 鹃 袜 将 区 掘 银 且 亡 免 垦 吼 盅 辱 毋 型 簿 冷 撵 褪 就 础 棒 巫 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解 平 衡 第 三 章 酸 碱 解 离 平 衡 和 沉 淀 - 溶 解
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