醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)之酸堿平衡

酸堿平衡人體中常見體液的pH體液pH體液pH血液成人胃液唾液胰液小腸液7.35-7.450.9-1.56.35-6.857.5-8.07.6左右大腸液乳汁淚液尿液腦脊液8.3-8.46.6-6.97.44.8-7.57.35-7.45臨床上常用乳酸鈉C3H5O3Na來校正代謝性酸中毒，NH4Cl治療堿中毒。酸堿平衡酸堿質(zhì)子理論pH<7.35

酸中毒，pH>7.45

堿中毒酸堿質(zhì)子理論如何定義酸和堿？酸堿反應(yīng)如何進行？酸堿強弱如何度量？酸堿平衡移動的影響因素？酸堿溶液的pH值如何計算？水溶液中[H+]與[OH-]的關(guān)系？緩沖溶液的特性、組成及pH值計算？酸堿平衡酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論共軛關(guān)系：共軛酸堿對酸堿質(zhì)子理論兩性物質(zhì)：HCO3-酸堿質(zhì)子理論如何定義酸和堿？酸堿反應(yīng)如何進行？酸堿強弱如何度量？酸堿平衡移動的影響因素？酸堿溶液的pH值如何計算？水溶液中[H+]與[OH-]的關(guān)系？緩沖溶液的特性、組成及pH值計算？酸堿平衡酸堿反應(yīng)是共軛酸堿對之間的質(zhì)子傳遞反應(yīng)。HCl(aq)+NH3(aq)NH4+(aq)+Cl-(aq)H+Ac-(aq)+H2O(l)HAc(aq)+OH-(aq)H+HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)

H+酸堿反應(yīng)酸堿質(zhì)子理論如何定義酸和堿？酸堿反應(yīng)如何進行？酸堿強弱如何度量？酸堿平衡移動的影響因素？酸堿溶液的pH值如何計算？水溶液中[H+]與[OH-]的關(guān)系？緩沖溶液的特性、組成及pH值計算？酸堿平衡Ka是水溶液中酸強度的量度

Ka值愈大，酸性愈強。其值大于10時為強酸

HAc＞HClO＞HCNKa1.75×10-53.9×10-86.2×10-10

弱酸、弱堿的解離平衡及其平衡常數(shù)

HA(aq)A-(aq)+H+(aq)HA(aq)+H2O(l)A-(aq)+H3O+(aq)

Ka

酸解離常數(shù)一些弱酸的Ka非常小，常用pKa表示，pKa=-lgKa弱酸、弱堿的解離平衡及其平衡常數(shù)

B-(aq)+H2O(l)HB(aq)+OH-(aq)

Kb堿解離平衡常數(shù)Kb值愈大，堿性愈強pKb=-lgKb弱酸、弱堿的解離平衡及其平衡常數(shù)

一些酸在水溶液中的Ka和pKa值(25℃)酸HAKa(aq)pKa(aq)共軛堿A-H3O+//H2OH2C2O45.6×10-21.25HC2O4-H3PO46.9×10-32.16H2PO4-HC2O4-1.5×10-43.81C2O4-HAc1.75×10-54.756Ac-H2CO34.5×10-76.35HCO3-H2PO4-6.1×10-87.21HPO42-HCO3-4.7×10-1110.33CO32-HPO42-4.8×10-1312.32PO43-H2O1.0×10-1414.00OH-酸性增強堿性增強共軛酸堿解離常數(shù)的關(guān)系：HA(aq)A-(aq)+H+(aq)A-(aq)+H2O(l)HA(aq)+OH-(aq)

H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)Kw=[H+][OH-]

Ka·Kb=Kw

例如，已知NH3的Kb為1.8×10-5，則NH4+的Ka=Kw/Kb=5.6×10-10

酸堿質(zhì)子理論如何定義酸和堿？酸堿反應(yīng)如何進行？酸堿強弱如何度量？酸堿平衡移動的影響因素？酸堿溶液的pH值如何計算？水溶液中[H+]與[OH-]的關(guān)系？緩沖溶液的特性、組成及pH值計算？酸堿平衡

外加：NaAc

→

2Na++Ac-HAc

H++Ac-同離子效應(yīng)：弱酸弱堿的解離度降低平衡移動方向NH3+H2O

NH4++OH-

外加：NH4Cl

→NH4++Cl-同離子效應(yīng)酸堿質(zhì)子理論如何定義酸和堿？酸堿反應(yīng)如何進行？酸堿強弱如何度量？酸堿平衡移動的影響因素？酸堿溶液的pH值如何計算？水溶液中[H+]與[OH-]的關(guān)系？緩沖溶液的特性、組成及pH值計算？酸堿平衡H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)

H+

H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=[H+][OH-]Kw質(zhì)子自遞平衡常數(shù)，水的離子積水的質(zhì)子自遞平衡

水的離子積Kw0℃時Kw=1.15×10-1525℃時Kw=1.01×10-14100℃時Kw=5.44×10-13

水的離子積不僅適用于純水，也適用于所有稀水溶液。水溶液的pH稀溶液中，pH=-lg[H+]

類似的，pOH=-lg[OH-]298K，pH+pOH=14.00。

酸堿質(zhì)子理論如何定義酸和堿？酸堿反應(yīng)如何進行？酸堿強弱如何度量？酸堿平衡移動的影響因素？酸堿溶液的pH值如何計算？

水溶液中[H+]與[OH-]的關(guān)系？緩沖溶液的特性、組成及pH值計算？酸堿平衡(1)

強酸或強堿溶液(2)一元弱酸或弱堿溶液(3)多元酸堿溶液(4)兩性物質(zhì)溶液酸堿溶液pH的計算一元弱酸HA溶液：HA(aq)H+(aq)+A-(aq)H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)Kw=[H+][OH-]

HA(aq)H+(aq)+A-(aq)初始時ca平衡時ca-x

xx當(dāng)ca

/ka

≥

500時

,α<5%，ca-x≈ca一元弱堿溶液：

B(aq)+H2O(l)HB+(aq)+OH-(aq)

當(dāng)Kb·cb≥20Kw，且cb／Kb≥500時，例：(1)計算0.100mol·L-1氨水的c[OH-],pH值和氨水的解離度。(2)在0.100mol·L-1氨水溶液中,加入固體NH4Cl,使其濃度為0.10mol·L-1,計算溶液中c(H+)、氨水的解離度。(1)0.100mol·L-1氨水的c[OH-],pH值和氨水的解離度。

c(OH-)=1.34×10-3mol·L-1c(H+)=7.5×10-12mol·L-1α=1.34×10-3/0.1×100%=1.34%(2)在0.100mol·L-1氨水溶液中,加入固體NH4Cl,使其濃度為0.10mol·L-1,計算溶液中c(H+)、氨水的解離度。

c(OH-)=1.8×10-5mol·L-1c(H+)=5.6×10-10mol·L-1α=1.8×10-5/0.1×100%

=0.018%兩性物質(zhì)溶液

三種類型：1.

負(fù)離子型，如HCO3-、H2PO4-、HPO42-等。

2.弱酸弱堿型，如NH4Ac、NH4CN、(NH4)2CO3等。3.氨基酸型通式NH3+·CHR·COO-

兩性物質(zhì)在水溶液中的酸堿性取決于Ka與Kb的相對大小Ka>Kb，溶液的pH<7，呈酸性，如NaH2PO4、NH4F、HCOONH4等