酸碱溶液pH值计算.ppt

补充：区别补充：区别“酸的浓度酸的浓度”与与“酸度酸度”例如：例如：0.1mol/LHCl0.1mol/LHCl和和0.1mol/LHAc0.1mol/LHAc，两者酸的，两者酸的浓度相同，但酸度却不相同浓度相同，但酸度却不相同第三节第三节 酸碱溶液酸碱溶液pHpH的计算的计算（一）一元弱酸溶液（一）一元弱酸溶液HAc + H2OH+ H3O+ + Ac﹣或或 HAcH+ + Ac﹣设设HAc的浓度为的浓度为c, ,则平衡时则平衡时[H+]=[Ac-] , [HAc]= c﹣[H+][H+]2 + Ka[H+]﹣Kac = 0二、一元弱酸或弱碱溶液二、一元弱酸或弱碱溶液[H+]2 + Ka[H+]﹣Kac = 0若解离平衡时溶液中若解离平衡时溶液中[H+]＜＜＜＜c，，则则c-[H+]≈c简化公式简化公式精确公式精确公式例例：：计计算算0.10mol0.10mol·L L-1-1HAc溶溶液液中中[H+]和和pH值值已已知知Ka=1.74=1.74××1010-5-5解解：：pH=-lg1.32×10-3=2.88c/Ka= >500 ∵[H+]= =1.32×10-3(mol·L-1)∴如果用精确公式计算，得如果用精确公式计算，得pH=2.88，结果很吻合！，结果很吻合！求0.10mol/LNH4Cl溶液酸度?习题习题正确解答：pH=5.13错误！（二）一元弱碱溶液（二）一元弱碱溶液精确公式精确公式简化公式简化公式例：计算例：计算0.10mol·L-1NaAc溶液的溶液的pHpH值。

已知值已知HAc的的Ka=1.74×10-5 解：解：∵c / Kb >> 500物质名称 公式一元弱酸（HAc 、NH4+ ） 一元弱碱（NH3.H2O 、Ac- 、CN-） 三、多元酸碱溶液 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+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-](2)若ca/Ka1 ≥ 500，例例: :计算计算0.10mol·L-1H2S溶液中的溶液中的[H+]、、[HS-]及及[S2-]已知已知Ka1= =8.91×10-8，，Ka2=1.12×10-12 解：设解：设[H+]=χmol·L-1，当作一元弱酸处理，当作一元弱酸处理直接用一元弱酸的近似公式计算：=[H+]≈ [HS-]≈=9.44×10-5（mol·L-1）HS-H+ + S2-设[S2-]=y mol·L-1 ∴ [S2-]≈ Ka2 = 1.1×10-12 (mol·L-1）练习练习：：H3PO4(0.100mol/L)溶液溶液pH=? [H2PO4-]=?[HPO42-]=? [PO43-]=?因为c/Ka1<500pH=1.64 (1)当多元弱酸的Ka1»Ka2»Ka3、Ka1 /Ka2 ≥102时，可当作一元弱酸处理，以求算[H3O+]。

因此，Ka1可作为衡量多元弱酸酸度强弱的标志 (2)多元弱酸第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似等于Ka2，与酸的浓度关系不大如：H3PO4溶液中，[HPO42-]=Ka2 归纳:*多元弱碱溶液多元弱碱溶液 多元弱碱在溶液中的分布解离与多元弱酸相似*18 计 算 0.100mol·L-1Na2CO3溶 液 的 pH值 以 及CO32- 和HCO3- 的浓度解： Na2CO3溶液是多元弱碱CO32-溶液 例3-719 [HCO3- ]≈[OH-] = 4.6×10-3 mol·L-1 pOH = 2.34 pH = 14.00-2.34 = 11.66 [CO32-]=0.100mol·L-1-4.6×10-3mol·L-1 =0.095 mol·L-1 ≈ 0.100mol·L-120 HCO3- + H2O H3O+ + CO32- 以HCO3-为例，当它在水中作为酸时，质子传递反应为: 四．两性物质溶液 (一) 两性阴离子溶液 当HCO3-在水中作为碱时，质子传递反应为 HCO3- + H2O OH- + H2CO321 当cKa2 >20Kw 且c>20Ka1时，水的质子传递反应可以忽略。

溶液中[H+]的近似计算公式为或如：H2PO4-的溶液对于HPO42-的溶液22 计算0.20mol·L-1NaH2PO4溶液的pH值 已知H3PO4的pKa1=2.16，pKa2=7.21， pKa3=12.32解： cKa2 >20Kw 且c >20Ka1 例3-14 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 NH4+ + 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 Ka≥20Kw ，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或 计算0.10mol·L–1 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）。