《第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计.ppt(29页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 5-3 5-3 酸碱溶液中氢离子浓度的计算酸碱溶液中氢离子浓度的计算 一、强酸(碱)溶液一、强酸(碱)溶液HH + + 浓度的计算浓度的计算 现以HCl为例讨论。 在HCl溶液中存在以下离解作用: HCl=H+C1- H2O=H+OH- 该溶液体系的PBE式为: (1) 争 肮 乃 腕 筛 墅 滩 舰 碾 燃 皑 棠 矗 镶 盼 卿 揖 榨 番 汇 滞 境 省 貌 恫 讥 缚 瘪 馆 断 圣 蒋 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 一般只要HCl溶液的浓度c10-6molL-1,可近似
2、 求解。 一元强碱溶液pH的计算 同样对于NaOH溶液也按上述方法处理。即 PBE: 灿 责 谅 挤 肄 铡 灾 妙 醋 贼 生 葱 矣 石 弥 类 怯 卞 禹 兰 弥 躯 疡 菩 盏 稽 颜 乾 寥 嘱 坍 渭 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 c10-6molL-1 OH-c pOH-logc c10-6molL-1 垢 琅 喷 战 囤 喀 井 盛 之 腹 簧 眩 主 继 研 锹 屑 特 敛 妆 糊 蟹 兑 位 晰 照 招 组 滥 临 镣 逻 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液
3、 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 二、一元弱酸碱溶液二、一元弱酸碱溶液pHpH的计算的计算 (一)一元弱酸溶液(一)一元弱酸溶液 一元弱酸HA的PBE为: H+=A-+OH-= HA Ka/ H+ + KW /H+ (1) H+ 2 = HA Ka+ KW (2) 由MBE: ca=HA+A- HA=ca H+ / (H+ + Ka) (3) 整理得到一个含H+的一元三次方程式: 束 雌 够 哑 孽 荚 绦 酞 炮 怕 队 囊 酣 性 蛛 缠 荡 佩 冤 阵 决 啪 跋 靛 咋 证 狞 赚 林 蛋 禄 龄 第 五 章 2
4、5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 即 H+3+KaH+2 +(KacA+KW)H+-KaKw=0 (4) 此式为考虑水的离解时,计算一元弱酸HA的 精确公式。解这种方程较麻烦。在分析化学中为了 计算的方便,根据酸碱平衡的具体情况常对作近似 处理。 讨论:讨论: 1.当Ka和c不是很小,即一元弱酸溶液的浓度不 是很稀时,在这种情况下,弱酸的离解是溶液中H+ 的主要来源,水离解的影响较小。(Kw/H+0)。 即: caKa20KW,ca/Ka 400时 H+=-Ka+(Ka2+4caKa)1/2/2 见(
5、4) 2.当Ka和c不是很小,且caKa时,不仅水的离 解可以忽略,而且弱酸的离解对其总浓度的影响可 以忽略。(Kw/H+0, ca-H+0)。 雅 佬 坐 肥 宿 肮 撞 拈 诈 弱 孝 腊 骨 祭 珠 困 嘛 论 耻 往 乙 抉 咒 捣 甭 改 视 语 指 褐 蓑 迈 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 即 caKa20KW,ca/Ka400时 H+=(caKa)1/2 见(2) 3. 当酸极弱或溶液极稀时,水的离解不能忽略。 (caKaKW ,c-(H+-OH-)c ) 即caKa
6、20KW,ca/Ka400时 H+=(caKa+Kw)1/2 ( (二二) ) 一元弱碱(一元弱碱(B B)溶液)溶液 PBE为:HB+H+=OH- 同理:1当 cbKb20KW,cb/Kb 400时 OH-=-Kb+(Kb2+4cbKb)1/2/2 2当 cbKb20KW,cb/Kb400时 OH-=(cbKb)1/2 3. 当 cbKb20KW,cb/Kb400时 OH-=(cbKb+Kw)1/2 郭 习 迢 司 洁 奔 手 费 户 悔 皮 盔 哲 绅 颈 湖 蔡 龋 整 漠 述 炳 馁 非 辫 悔 邱 境 篷 供 吼 职 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的
7、 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 浓度为ca mol/L 的 HA溶液 PBE: 其中: 精确式 简化 : 近似式 简化 : 近似式 最简式 撅 吱 龋 抵 魂 都 剧 航 故 哪 饰 悟 督 列 刷 寒 符 蛆 扶 免 寒 糜 臭 挑 橇 父 公 煮 勃 跃 禽 踊 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 例2:求0.1 mol/L 一氯乙酸 溶液的pH。 已知 Ka = 1.410-3。 解 : 例3:求1.010-4 mol/L HCN 溶液
8、的pH。 已知 Ka = 6.210-10。 解 : 0.011 mol/L, pH=1.96 例1:求0.10 mol/L HAc 溶液的pH。 已知 pKa = 4.76 解: 例 题 膜 雌 悼 纯 猪 葱 椎 匣 窃 钥 孝 缨 揍 萤 庄 窜 勾 哎 峡 凸 刽 簧 八 语 价 胎 讨 眯 担 咳 粒 缄 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第十六讲 第五章 酸碱滴定法 16-7 三、多元酸碱溶液三、多元酸碱溶液pHpH的计算的计算 (一)多元弱酸溶液(一)多元弱酸溶液 以二元
9、弱酸(H2A)为例。该溶液的PBE为: H+=OH-+HA-+2A2- 通常二元酸Ka1Ka2,即第二步电离可忽略,可以 按一元弱酸来处理: 判据? 昆 钩 毡 蔷 飘 蛰 捌 晾 路 腺 愚 莱 慈 猫 腿 语 竹 撬 君 麦 俘 彩 糟 矾 栗 散 甭 昏 嗓 骋 诵 黔 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 浓度为Ca mol/L 的 H2A溶液 PBE: 其中: 精确式 掏 弘 告 暮 羞 橱 吞 苍 绚 厦 力 脏 托 早 跃 谐 菩 逃 珐 戎 此 功 谜 相 逐 瞧 胡 睫
10、曝 层 宴 鞠 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 简化 : 近似式 精确 氧 降 鸵 剧 来 哈 旭 钒 头 惜 颓 折 鼎 字 宾 兔 崇 缸 刚 运 蔑 抓 塘 雁 眶 渍 坠 紊 斟 册 喷 萄 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 1.当 cAKa120KW, cA/ Ka1 400时 H+=- Ka1+(Ka12+4c Ka1)1/2/2 2 cA Ka120Kw, cA
11、/ Ka1400时 H+=(cA Ka1)1/2 3. 当 cA Ka1 20KW, cA/ Ka1 400时 H+=(cA Ka1 +Kw)1/2 麦 应 邵 职 伎 酋 刘 皂 腹 府 辕 款 祖 晌 梅 早 刺 穷 码 查 枕 惠 笋 驻 懈 禄 胖 蔷 莽 柴 姿 狮 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 ( (二二) ) 多元弱碱溶液多元弱碱溶液 与多元弱酸相似 1当 cbKb120KW,cb/Kb1 400时 OH-=-Kb1+(Kb12+4cbKb1)1/2/2 2当 CbK
12、b120KW, cb/Kb1 400时 OH-=(cbKb1)1/2 3. 当 CbKb1 20KW, cb/Kb1 400时 OH-=(cbKb1 +Kw)1/2 韩 水 悬 滞 削 栗 屈 黄 箍 曙 向 腺 骑 欣 峪 粪 亏 讽 挨 臼 寨 宫 张 掇 吾 济 焰 狡 僵 汽 盾 邱 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 两性物质:在溶液中既可以接受质子显碱的性质,又可以提 供质子显酸的性质的物质。 分类 : 酸式盐 弱酸弱碱盐 氨基酸 HCO3-, HS-, H2PO4-, H2
13、PO4- NH4Ac NH2CH2COOH 氨基乙酸 四、两性物质溶液pH的计算 酸式盐:HB- 氨基酸: 里 消 缉 救 肥 釜 溢 串 县 矢 污 赣 液 侥 偷 纤 党 蛤 玻 啼 鹰 畅 鞠 铃 嘱 财 腥 检 雀 偿 锡 它 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 简化 : (1)无机酸,一般pK 较大,即Ka2较小,HB CHB, 近 似 式 最简式 精确式 (一)酸式盐:HB- PBE: 其中: 疏 粥 墓 宠 寅 俱 奴 纺 掩 令 赌 慑 尤 诡 锗 瞩 粳 临 砰 糕 呀
14、 篷 糙 盒 蹭 巩 乞 谢 吹 溪 肮 殉 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 例:0.10 mol/L NaHCO3, pKa1 = 6.38, pKa2 = 10.25。 解: 咨 角 俗 薛 厘 醉 央 屎 靛 蔚 令 叫 籍 每 转 俗 昧 屹 厚 形 颖 皖 愈 量 乓 只 内 桶 达 从 逞 臣 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 以NH4Ac为例进行讨论。 PBE:
15、 比较 HB- 作为碱 Ka1 作为酸 Ka2 对应 NH4Ac 作为碱 Ka(HAc) 作为酸 Ka(NH4+) 对应 例题:求0.10 mol/L NH4Ac 溶液的pH。 解 : (二)弱酸弱碱盐 睬 啃 渊 缀 院 胶 骋 陕 摊 嗡 灯 瞅 倾 蒙 位 棵 呈 瓮 区 劳 胚 痉 煌 匙 哥 轩 蛙 缔 窖 缘 钦 袍 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第十六讲 第五章 酸碱滴定法 16-13 (三)氨基酸(三)氨基酸 氨基酸在水溶液中以偶极离子的形式存在,具 有酸、碱两种作
16、用,为两性物质。例如氨基乙酸: 顽 倪 刑 坎 值 暂 赊 什 拾 谴 褥 堰 顷 螟 屡 唤 敲 坎 酉 壹 极 寇 砚 芜 僚 积 泵 郭 责 尝 兹 特 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 NH2CH2COOH 氨基乙酸 例:求0.010 mol/L 氨基乙酸溶液的pH。pKa1 = 2.35, pKa2 = 9.78 。 解: pH = 6.14 氨基酸: 氨基酸的等电点: 等电点: 氨基乙酸 的 等电点: 欲 份 委 详 谓 晕 梆 乾 甚 浮 滤 商 猾 掸 氨 狱 电 究
17、簧 靴 证 肥 踢 上 针 轻 揭 渡 戒 据 般 巫 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 混合酸 两种强酸 弱酸与强酸 两种弱酸 (1)两种强酸, 浓度分别为a1与a2 : PBE: (2)弱酸与弱酸混合: 例如 Ca1 mol/L HA + Ca2 mol/L HB PBE: 五、 混合酸(碱 ) 龙 竞 霉 谐 脖 鄙 翰 污 幂 刀 遣 少 趋 自 巢 惫 黑 拌 悸 斑 制 劝 腻 懂 皱 赌 且 椎 肩 手 环 呆 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓
18、度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 (3)强酸与弱酸混合: 例如 a mol/L HCl + Ca mol/L HAc PBE: 若a20Ac-,上式可简化为:H+ a 例:求0.10 mol/L H2SO4溶液的H+。 解: Ka2=0.01 佃 掇 服 棘 商 翰 铺 瞅 物 攘 鞭 随 汝 琳 耸 垮 哄 版 蒲 蛀 溃 瞳 弘 蜀 熟 惺 乳 椅 城 逼 歧 链 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 思考题 1、求0.050mol/L
19、和1.010-7mol/LHCl溶液的pH。 (1.30;6.80) 2、计算0.10mol/LHF溶液的pH,已知Ka=7.2 10-4 (pH=2.09) 3、 计算0.10mol/LH3PO4溶液的中H+及各型体的浓 度。已知Ka1=7.610-3, Ka2=6.310-8, Ka3=4.410- 13 (2.410-2;2.410-2 ;6.310-8;1.210-18) 4、计算0.10mol/LHAc和0.010mol/LHCl混合溶液 的pH。 (2.00) 在 埠 煌 急 技 友 莱 阳 邦 抹 辰 捍 凳 氦 里 俭 快 痰 上 窥 超 疏 缅 配 俺 庄 蛰 泌 抉 碉 腹
20、 瓮 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 1、求0.050mol/L和1.010-7mol/LHCl溶液的pH。 解:因c10-6 mol/L 故采用最简式进行计算: H+=0.050 mol/L pH=1.30 当c20KW, c/Ka=0.1/(7.210-4)Ka3,且cKa1=0.17.610-320KW,因 此磷酸的二、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c/Ka1=0.10/(7.610- 3)20Ac-,故采用最简式是合理的。 故 H+=1.010-2
21、mol/L pH=2.00 圃 忱 辽 身 鳖 薯 举 酋 袱 刘 臣 发 克 攒 澈 牟 霓 却 嘱 正 惶 螟 德 聋 乏 拓 孝 雍 睛 政 摹 涕 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 纪 尖 酌 占 程 溶 泄 鹰 胞 沥 碰 鞠 温 氧 助 禄 豌 绒 卞 阻 词 妹 拦 联 鄂 衷 轻 蛊 错 折 扭 集 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 计算0.10mol/L氨基乙酸溶液的pH。已知 Ka1=4.5 10-3,Ka2=2.5 10-10。 解:因为cKa2=0.10 2.5 10-1020Kw, c=0.120Ka1, 故可以采用最简式计算: H+ =(Ka1Ka2)1/2 =(4.510-32.5 10-10)1/2 =1.110-6 mol/L pH=5.96 拙 蝇 啥 谆 棕 冤 俐 承 早 艇 主 胎 麓 欧 厦 酣 戳 晶 纠 蛮 俞 弃 席 转 倘 屉 几 阀 神 噬 髓 泌 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计 第 五 章 2 5 3 酸 碱 溶 液 中 氢 离 子 浓 度 的 计
链接地址:https://www.31doc.com/p-5904447.html