子項(xiàng)目二酸堿平衡任務(wù)一酸堿理論任務(wù)二酸堿解離平衡任務(wù)三緩沖溶液課件

子項(xiàng)目二酸堿平衡§任務(wù)一

酸堿理論§任務(wù)二

酸堿解離平衡§任務(wù)三

緩沖溶液子項(xiàng)目二酸堿平衡§學(xué)習(xí)內(nèi)容一

掌握溶溶液pH的計(jì)算（重點(diǎn)、難點(diǎn)）§學(xué)習(xí)內(nèi)容二

掌握緩沖作用原理（重點(diǎn)、難點(diǎn)）知道基本概念：酸堿質(zhì)子理論、緩沖溶液、同離子效應(yīng)、緩沖容量掌握基本理論：質(zhì)子傳遞平衡、緩沖作用原理學(xué)會(huì)基本技能：

配制緩沖溶液、pH計(jì)、計(jì)算弱酸、弱堿、緩沖溶液的pH一、酸堿質(zhì)子理論

能否利用酸堿電離理論，解釋NH4Cl的水溶液呈酸性。案例導(dǎo)入

酸堿電離理論存在一定的局限性，科學(xué)家提出“酸堿質(zhì)子理論”，可以解釋NH4Cl的水溶液呈酸性的原因。案例導(dǎo)入

NH3+H2O

NH+4

+OH-

NH+4

+H2O

NH3

+

H3O+

NH3

：接受1個(gè)H+

H2O

：給出1個(gè)H+

NH3+H2O

NH+4

+OH-

NH+4

+H2O

NH3

+

H3O+

NH+4

：給出1個(gè)H+

H2O

：接受1個(gè)H+一、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿質(zhì)子酸(monoproticacid)：酸是能給出質(zhì)子的物質(zhì)，如HAc、HCN、HF、NH4+、HCOOH等；質(zhì)子堿(monoproticbase)：堿是能接受質(zhì)子的物質(zhì)，如Ac-、CN-、F-、NH3、HCOO-等。

NH3+H2O

NH+4

+OH-

NH3

：質(zhì)子堿（接受1個(gè)H+）

H2O

：質(zhì)子酸（給出1個(gè)H+）水溶液中，顯堿性的原因H2O：質(zhì)子堿，接受1個(gè)H+

NH+4

：質(zhì)子酸，給出1個(gè)H+NH+4

+H2O

NH3

+

H3O+

水溶液中，顯酸性的原因

NH3+HCl

Cl-

+NH+4（氣相中）

NH3

：質(zhì)子堿（接受質(zhì)子）

HCl：質(zhì)子酸（給出質(zhì)子）

H2CO3

+H2O

HCO3-

+H3O+

HCO3-

+H2O

CO32-

+

H3O+

一、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿寫出哪些是質(zhì)子酸，哪些是質(zhì)子堿？

H2PO4-

+H2O

HPO42-

+H3O+

HPO42-

+H2O

PO43-

+

H3O+

H2PO4-

+H2O

H3PO4

+

OH-

質(zhì)子酸質(zhì)子堿名稱

化學(xué)式名稱

化學(xué)式鹽酸HCl氯離子Cl-硝酸HNO3硝酸根離子NO3-硫酸H2SO4硫酸氫根離子HSO4-亞硝酸HNO2亞硝酸根離子NO2-水合離子H3O+水H2O水H2O氫氧根離子OH-醋酸HAC醋酸根離子AC-氫硫酸H2S硫氫根離子HS-磷酸二氫根離子H2PO4-磷酸氫根離子HPO42-銨離子NH4+氨NH3碳酸氫根離子HCO3-碳酸根離子CO32-磷酸氫根離子HPO42-磷酸根離子PO43-一、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿既有強(qiáng)酸，又有弱酸共軛

酸堿對(duì)：在組成上相差1個(gè)質(zhì)子的酸與堿

二、共軛關(guān)系、共軛酸堿對(duì)共軛

關(guān)系：共軛酸堿對(duì)之間相互依存，并通過1個(gè)質(zhì)子而相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系

HCO3-

+H2O

CO32-

+H3O+

CO32-

+H2O

HCO3-

+

OH-

共軛

酸堿對(duì)：在組成上相差1個(gè)質(zhì)子的酸與堿，通過質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，相互轉(zhuǎn)化

一、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿

H2PO4-

+H2O

HPO42-

+H3O+

HPO42-

+H2O

PO43-

+

H3O+

共軛

酸堿對(duì)：在組成上相差1個(gè)質(zhì)子的酸與堿，通過質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，相互轉(zhuǎn)化

一、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿

HCO3-

+H2O

H2CO3

+OH-

HCO3-

+H2O

CO32-

+H3O+

一、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿兩性物質(zhì)：既可以給出質(zhì)子，又可以接受質(zhì)子的物質(zhì)寫出下列酸堿的各自相應(yīng)的共軛堿或共軛酸：H2CO3、H2PO4-、H2O、PO43-、S2-、Ac-二、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及質(zhì)子傳遞平衡HAc(aq)

+H2O(l)H3O+

(aq)+Ac

(aq)

一、質(zhì)子傳遞反應(yīng)NH3(aq)+H2O(l)

NH+4

(aq)+OH-(aq)

HAc、NH3在水中解離，實(shí)際上包含兩個(gè)哪兩個(gè)酸堿半反應(yīng)？半反應(yīng)1HAc（酸1）Ac-

（堿1）+H+半反應(yīng)2H2O（堿2）H3O+

（酸2）+H+一、質(zhì)子傳遞反應(yīng)H3O+（酸2）

+Ac-（堿1）

HAc（酸1）

+H2O（堿2）

H+conjugateacidandbasepair共軛酸堿對(duì)

一、質(zhì)子傳遞反應(yīng)一、質(zhì)子傳遞反應(yīng)NH3(aq)+H2O(l)

NH+4

(aq)+OH-(aq)

酸堿反應(yīng)、鹽的水解、弱酸（弱堿）的解離等反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是兩個(gè)共軛酸堿對(duì)之間質(zhì)子的傳遞反應(yīng)（質(zhì)子的轉(zhuǎn)移）H+

根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，水既能給出質(zhì)子，又能接受質(zhì)子。在純水中，水分子之間可以發(fā)生如下的質(zhì)子傳遞反應(yīng)：

H2O(l)+H2O(l)

H3O+(aq)+OH-(aq)這種在同種分子之間所發(fā)生的質(zhì)子傳遞反應(yīng)稱為質(zhì)子自遞反應(yīng)，存在質(zhì)子自遞平衡二、質(zhì)子自遞反應(yīng)在一定溫度下，達(dá)到質(zhì)子自遞平衡后，生成物的濃度以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物的濃度以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積之比是一個(gè)常數(shù)。二、質(zhì)子自遞反應(yīng)H2O(l)

+H2O(l)

H3O+(aq)+OH-(aq)水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù)表達(dá)式i

實(shí)驗(yàn)證明，水是極弱的電解質(zhì)，在反應(yīng)中水分子的濃度幾乎不變，可看成是一個(gè)常數(shù)，將它合并到解離平衡常數(shù)Ki，得Kw。

Kw=[H3O+

][OH-]=K[H2O

]2=Kw

Kw稱為水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù)或稱為水的離子積二、質(zhì)子自遞反應(yīng)i水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù)可表達(dá)為：

實(shí)驗(yàn)證明，水是極弱的電解質(zhì)，在反應(yīng)中水分子的濃度幾乎不變，可看成是一個(gè)常數(shù)，將它合并到解離平衡常數(shù)K,得Kw。

Kw=[H3O+

][OH-]=K[H2O

]2=Kw

Kw稱為水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù)或稱為水的離子積HAc(aq)

+H2O(l)H3O+

(aq)+Ac

(aq)NH3(aq)+H2O(l)

NH+4

(aq)+OH-(aq)

其他質(zhì)子弱酸（弱堿）發(fā)生的質(zhì)子傳遞反應(yīng)，也存在平衡，稱為質(zhì)子傳遞平衡三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系在一定溫度下，達(dá)到質(zhì)子傳遞平衡后，生成物的濃度以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物的濃度以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積之比是一個(gè)常數(shù)。HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac

(aq)Ka稱為弱酸的解離平衡常數(shù)或酸常數(shù)、質(zhì)子傳遞平衡常數(shù)三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系NH3(aq)+H2O(l)NH+4(aq)+OH-(aq)Kb稱為弱堿的解離平衡常數(shù)或堿常數(shù)

注意：解離平衡常數(shù)與溫度有關(guān)而與弱電解質(zhì)的濃度無關(guān)。三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系HAc+H2OH3O++Ac

Ac-+H2OHAc+OH-三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系將兩個(gè)式子進(jìn)行相乘的數(shù)學(xué)處理可得：？三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系將兩個(gè)式子進(jìn)行相乘的數(shù)學(xué)處理可得：兩邊同時(shí)取負(fù)對(duì)數(shù)得：Ka與Kb成反比，Ka越大，弱酸越強(qiáng)，其共軛堿越弱；反之亦然。共軛酸堿對(duì)Ka與Kb之間的關(guān)系：三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系T（K）283293303313323333Ka1.73×10-51.75×10-51.75×10-51.70×10-51.63×10-51.54×10-5不同溫度下HAc的Ka

在室溫范圍內(nèi)，可以忽略溫度對(duì)解離平衡常數(shù)的影響。三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系弱酸（弱堿）的解離平衡常數(shù)有什么意義？解離平衡常數(shù)用來衡量某一弱電解質(zhì)的解離程度的大小。

對(duì)于弱酸，Ka越大，表明弱酸解離出的H3O+越多，酸性相對(duì)較強(qiáng)；反之亦然。

對(duì)于弱堿，Kb越大，表明弱堿解離出的OH-越多，堿性相對(duì)較強(qiáng)；反之亦然。三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系共軛酸HAKapKa共軛堿A-

H2C2O45.6×10-21.25HC2O4-H2SO31.4×10-21.85HSO3-HSO4-1.3×10-21.99SO42-H3PO46.9×10-32.16H2PO4-HF6.3×10-43.20F-HNO25.6×10-43.25NO2-HCOOHHC2O4-1.8×10-41.5×10-43.753.81HCOO-C2O42-HAc1.75×10-54.76Ac-H2CO34.5×10-76.35HCO3-H2S8.9×10-87.05HS-HSO3-6.0×10-87.20SO32-H2PO4-6.2×10-87.21HPO42-HClO4.0×10-87.40ClO-HCN6.2×10-109.21CN-HCO3-4.7×10-1110.33CO32-HPO42-4.8×10-1312.32PO43-HS-1.0×10-1919.00S2-H2O1.0×10-1414.00OH-堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)例如：在298.15K時(shí)，HCOOH、HAc、HCN的Ka分別為1.8×10-4、1.75×10-5、6.2×10-10則這三種弱酸的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)?HCOOH>HAc>HCN則其相對(duì)應(yīng)的共軛堿堿性強(qiáng)弱順序?yàn)?HCOO-<Ac-<CN-三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系小結(jié)：1.Ka與Kb成反比2.同類型的一元弱酸，可以通過比較Ka，判斷酸性的相對(duì)強(qiáng)弱3.只要知道弱酸的Ka

可以求出共軛堿的Kb，反之亦然例8：已知HAc的Ka=1.75×10-5，求Ac-的Kb。三、共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系四.同離子效應(yīng)(commoneffect)在HAc溶液中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)NaAc平衡向左移動(dòng)α使HAc的解離平衡向左移動(dòng)，HAc的解離度降低，溶液酸性減弱。HAc+H2OH3O++Ac-

NaAcNa++Ac-同理：在NH3溶液中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl

NH3+H2ONH4++OH-

同理：在NH3溶液中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl

NH3+H2ONH4++OH-

NH4ClNH4+

+Cl-平衡向左移動(dòng)α

使NH3的解離平衡向左移動(dòng)，NH3的解離度α降低，溶液堿性減弱。

由于同離子效應(yīng)的存在，［H3O+］由1.3×10-3mol·L-1下降到1.75×10-5mol·L-1，解離度也由1.3%下降到0.0175%，兩者下降的幅度都相當(dāng)大。故同離子效應(yīng)對(duì)弱酸（或弱堿）解離程度的影響極為顯著。同離子效應(yīng)：這種在弱電解質(zhì)中加入含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)使，弱電解質(zhì)解離度降低的現(xiàn)象稱為同離子效應(yīng)。2.鹽效應(yīng)(salteffect)HAc+H2OH3O++Ac-NaClNa++Cl-

平衡向右移動(dòng)α使HAc的α增大，溶液酸性增強(qiáng)。2.鹽效應(yīng)(salteffect)

在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)不含相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，可使弱電解質(zhì)的解離度略有增大的現(xiàn)象稱為鹽效應(yīng)。HAc+H2OH3O++Ac-NaClNa++Cl-

平衡向右移動(dòng)α使HAc的α增大，溶液酸性增強(qiáng)。

原因是：加入了能完全解離的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl，其解離出大量的Cl-、Na+，聚集在HAc解離出的Ac-、H3O+周圍，形成離子氛，降低了Ac-

和H3O+重新結(jié)合成HAc的概率。溶液的離子強(qiáng)度增大，使溶液中離子之間的牽制作用增強(qiáng)，因此，HAc解離度隨之增大。由于鹽效應(yīng)的存在，HAc溶液的[H3O+]由1.3×10-3mol/L略增到1.9×10-3mol/L，HAc的解離度由1.3%增至1.9%。想一想：什么叫同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)？在同離子效應(yīng)存在的同時(shí)，是否存在鹽效應(yīng)？以哪一個(gè)效應(yīng)為主？想一想：在氨水中加入下列少量物質(zhì)時(shí)，NH3·H2O的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡將向哪個(gè)方向移動(dòng)？(1)NH4C1(2)H2O(3)NaOH(4)HC1(5)NaCl三、水溶液中的酸堿平衡體液pH

體液pH血液7.35~7.45

腦脊液7.35~7.5成人胃液0.9~1.5

胰液7.5~8.0嬰兒胃液5.0

大腸液8.3~8.4尿液4.7~8.4

小腸液~7.6唾液6.5~7.5

糞便4.6~8.4乳汁6.6~7.6

膽汁6.8~7.0淚水~7.4

十二指腸液4.8~8.2

pH在醫(yī)藥學(xué)上具有特別重要的作用，人體內(nèi)各種生物化學(xué)反應(yīng)和酶的活性等均需在一定的pH范圍內(nèi)才能正常進(jìn)行和保持活性，人體的體液各有自己的pH范圍許多溶液的[H3O+]數(shù)值很小，example:血液的[H3O+]＝4.0×10-8mol/L，計(jì)算和使用時(shí)都不方便。

通常用H3O+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)表示溶液的酸堿性，以符號(hào)pH表示。pH＝-lg[H3O+][H3O+]OH-]＝Kw兩邊各取負(fù)對(duì)數(shù)，則有：

三、水溶液中的酸堿平衡例題．成人胃液的pH=1.4,嬰兒胃液的pH=5.0,其氫離子濃度相差多少倍？六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算一元弱酸（HA）在水溶液中存在著兩種質(zhì)子傳遞平衡？六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算①HA(aq)

+H2O(l)H3O+(aq)

+A-(aq)

②H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=[H3O+

][OH-]六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算當(dāng)弱酸的ca·Ka≥20Kw，可以忽略水的質(zhì)子自遞平衡②H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)×六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算當(dāng)ca

Ka≥20Kw，而ca/Ka≤500時(shí)，可用近似式計(jì)算[H3O+]近似式ca

/Ka=0.010/5.0×10-2=0.20<500，應(yīng)采用近似式解

[H3O+]=8.54×10-3mol/LpH＝-lg[H3O+]=-lg8.54×10-3=2.07例2:計(jì)算0.010mol/L二氯乙酸（CHCl2COOH）溶液的pH（已知：CHCl2COOH的Ka=5.0×10-2）

當(dāng)弱酸的ca·Ka≥20Kw，且ca/Ka≥500，忽略水的解離對(duì)H3O+濃度的影響，只考慮弱酸的解離。ca-[H3O+]≈ca

最簡式例3計(jì)算0.10mol/LHAc溶液的pH

。

（已知：HAc的Ka

=1.75×10-5

）ca/Ka=0.10/1.8×10-4>500,應(yīng)采用最簡式解

pH＝-lg[H3O+]=-lg1.33×10-3=2.87同理，計(jì)算物質(zhì)的量濃度為cb的一元弱堿溶液中[OH-]的近似計(jì)算公式和最簡計(jì)算公式分別為：①當(dāng)Kb·cb

≥20Kw，忽略Kw，只考慮弱堿提供的OH-濃度。近似式②當(dāng)Kb·cb≥20

Kw，且cb/Kb≥500時(shí)最簡式六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算例

在298.15K時(shí)，計(jì)算1.0×10-4mol/L乙胺（C2H5NH2）溶液的pH。(已知：C2H5NH2的Kb=4.5×10-4)解

cb/Kb=1.0×10-4/4.5×10-4＜500pH=14-3.51=10.49例計(jì)算0.010mol/LNH3溶液的pH。（已知：NH3的Kb=1.8×10-5）

解

cb/Kb=0.010/1.8×10-5>500，應(yīng)采用最簡式pOH=-lg[OH-]=-lg4.2×10-4=3.38pH=14-pOH=14-3.38=10.62六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算例:解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的有效成分是乙酰水楊酸(HC9H7O4)，其為一元弱酸，將6.5g乙酰水楊酸溶于少量水中溶解，再加水稀釋至650ml，計(jì)算該弱酸溶液的pH。（已知：乙酰水楊酸的Ka=3.0x10-4六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算例:解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的有效成分是乙酰水楊酸(HC9H7O4)，其為一元弱酸，將6.5g乙酰水楊酸溶于少量水中溶解，再加水稀釋至650ml，計(jì)算該弱酸溶液的pH。（已知：乙酰水楊酸的Ka=3.0x10-41.同離子效應(yīng)(commoneffect)在HAc溶液中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)NaAc平衡向左移動(dòng)α使HAc的解離平衡向左移動(dòng)，HAc的解離度降低，溶液酸性減弱。HAc+H2OH3O++Ac-

NaAcNa++Ac-同理：在NH3溶液中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl

NH3+H2ONH4++OH-

同理：在NH3溶液中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl

NH3+H2ONH4++OH-

NH4ClNH4+

+Cl-平衡向左移動(dòng)α

使NH3的解離平衡向左移動(dòng)，NH3的解離度α降低，溶液堿性減弱。

由于同離子效應(yīng)的存在，［H3O+］由1.3×10-3mol·L-1下降到1.75×10-5mol·L-1，解離度也由1.3%下降到0.0175%，兩者下降的幅度都相當(dāng)大。故同離子效應(yīng)對(duì)弱酸（或弱堿）解離程度的影響極為顯著。同離子效應(yīng)：這種在弱電解質(zhì)中加入含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)使，弱電解質(zhì)解離度降低的現(xiàn)象稱為同離子效應(yīng)。2.鹽效應(yīng)(salteffect)HAc+H2OH3O++Ac-NaClNa++Cl-

平衡向右移動(dòng)α使HAc的α增大，溶液酸性增強(qiáng)。2.鹽效應(yīng)(salteffect)

在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)不含相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，可使弱電解質(zhì)的解離度略有增大的現(xiàn)象稱為鹽效應(yīng)。HAc+H2OH3O++Ac-NaClNa++Cl-

平衡向右移動(dòng)α使HAc的α增大，溶液酸性增強(qiáng)。

原因是：加入了能完全解離的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl，其解離出大量的Cl-、Na+，聚集在HAc解離出的Ac-、H3O+周圍，形成離子氛，降低了Ac-

和H3O+重新結(jié)合成HAc的概率。溶液的離子強(qiáng)度增大，使溶液中離子之間的牽制作用增強(qiáng)，因此，HAc解離度隨之增大。由于鹽效應(yīng)的存在，HAc溶液的[H3O+]由1.3×10-3mol/L略增到1.9×10-3mol/L，HAc的解離度由1.3%增至1.9%。想一想：什么叫同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)？在同離子效應(yīng)存在的同時(shí)，是否存在鹽效應(yīng)？以哪一個(gè)效應(yīng)為主？想一想：在氨水中加入下列少量物質(zhì)時(shí)，NH3·H2O的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡將向哪個(gè)方向移動(dòng)？(1)NH4C1(2)H2O(3)NaOH(4)HC1(5)NaCl多元弱酸（弱堿）與水之間的質(zhì)子傳遞平衡五五、多元弱酸（弱堿）與水之間的質(zhì)子傳遞平衡多元弱酸(polyproticacid)：

是能夠給出兩個(gè)或更多質(zhì)

子的酸，如H2CO3、H2C2O4、H3PO4和H2S等；多元弱堿(polyproticbase)：

是能夠接受兩個(gè)或更多

質(zhì)子的堿，如CO32-、C2O42-、PO43-和S2-等。

多元弱酸（弱堿）在水中的質(zhì)子傳遞過程是分步解離并

可達(dá)到分步解離平衡，

每一步的解離都有其解離常數(shù)。五五、多元弱酸（弱堿）與水之間的質(zhì)子傳遞平衡H2CO3+H2OHCO3-+H3O+HCO3-+H2OCO32-+H3O+

只需要比較它們的第一級(jí)解離常數(shù)即可，Ka1越大，說明多元弱酸的酸性越強(qiáng)。五五、多元弱酸（弱堿）與水之間的質(zhì)子傳遞平衡PO43-+H2OHPO42-+OH-2.1×10-2H2PO4-+OH-HPO42-+H2O1.6×10-7H3PO4+OH-H2PO4-+H2O1.4×10-12多元堿在水中分步解離六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算

多元弱酸溶液中的H3O+主要來源于它的第一級(jí)解離，多元酸的H3O+濃度可按一元弱酸的處理方式計(jì)算。六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算

同理，對(duì)于多元弱堿溶液，當(dāng)Kb1/Kb2>102時(shí)，可當(dāng)作一元弱堿處理，即求[OH-]可根據(jù)其適應(yīng)范圍分別用一元弱堿的簡單公式和近似公式進(jìn)行計(jì)算。六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算例:在298.15K，計(jì)算0.10mol/LNa2CO3水溶液的pH。（已知：CO32-的Kb1=2.1x10-4,Kb2=2.2x10-8兩性物質(zhì)的pH計(jì)算六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算

按照酸堿質(zhì)子理論，HCO3-、H2PO4-、HPO42-、NH4Ac等都是兩性物質(zhì)。以NaH2PO4為例討論兩性物質(zhì)溶液pH的計(jì)算。

H2PO4-(aq)+H2O(l)

H3O+(aq)+HPO42-(aq)H2PO4-(aq)+H2O(l)H3PO4(aq)+OH-(aq)H2O(l)

+H2O(l)

H3O+(aq)+OH-(aq)

Kw=[H3O+][OH-]六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算

當(dāng)Kac

≥20Kw，且c

≥20Ka′（Ka′=Kw/Kb）時(shí)，經(jīng)過推導(dǎo)和近似處理，可得：或六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算或Ka為兩性物質(zhì)H2PO4-作為酸時(shí)的解離常數(shù)Ka′則是兩性物質(zhì)H2PO4-作為堿時(shí)其對(duì)應(yīng)的共軛酸的解離常數(shù)。H2PO4-(aq)+H2O(l)

H3O+(aq)+HPO42-(aq)H2PO4-(aq)+H2O(l)

H3PO4(aq)+OH-(aq)KaKa′或H2PO4-(aq)+H2O(l)

H3O+(aq)+HPO42-(aq)HPO42-(aq)+H2O(l)

PO43-(aq)+

H3O+(aq)Ka1H3PO4(aq)+H2O(l)

H2PO4-(aq)

+H3O+(l)Ka2PO43-+H2O(l)

HPO42-(aq)

+OH-(aq)Kb1Kb2Ka3HPO42-(aq)+H2O(l)

OH-(aq)

+

H2PO4-(aq)H2PO4-(aq)

+H2O(l)

OH-(aq)

+

H3PO4(aq)Kb3Kb3Kb2Kb1Ka為兩性物質(zhì)H2PO4-作為酸時(shí)的解離常數(shù)Ka′則是兩性物質(zhì)H2PO4-作為堿時(shí)其對(duì)應(yīng)的共軛酸的解離常數(shù)。解

pH=-lg[H3O+]=-lg2.1×10-5=4.6841例：在298.15K，計(jì)算0.10mol／LNaH2PO4溶液的pH。（已知：H3PO4的

Ka1=6.9x10-3,

Ka2=6.2x10-8,

Ka3=4.8x10-13)例：

計(jì)算0.10mol·L-1

Na2HPO4溶液的pH。Ka為兩性物質(zhì)HPO42-作為酸時(shí)的解離常數(shù)Ka′則是兩性物質(zhì)HPO42-

作為堿時(shí)其對(duì)應(yīng)的共軛酸的解離常數(shù)?；騂2PO4-(aq)+H2O(l)

H3O+(aq)+HPO42-(aq)HPO42-(aq)+H2O(l)

PO43-(aq)+

H3O+(aq)Ka1H3PO4(aq)+H2O(l)

H2PO4-(aq)

+H3O+(l)Ka2Ka3Kb3Kb2Kb1Ka為兩性物質(zhì)HPO42-作為酸時(shí)的解離常數(shù)Ka′則是兩性物質(zhì)HPO42-作為堿時(shí)其對(duì)應(yīng)的共軛酸的解離常數(shù)。例：

計(jì)算0.10mol·L-1

Na2HPO4溶液的pH。解pH=-lg[H3O+]=-lg1.7×10-10=9.77Ka為兩性物質(zhì)HPO42-作為酸時(shí)的解離常數(shù)Ka′則是兩性物質(zhì)HPO42-

作為堿時(shí)其對(duì)應(yīng)的共軛酸的解離常數(shù)。六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算例：在298.15K，計(jì)算0.010mol／LNaHCO3溶液的pH。（已知：H2CO3的Ka1=4.5x10-7,

Ka2=4.7x10-11)六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算例：已知：在298.15K，H2C2O4的Kb1=6.7x10-11,

Kb2=1.8x10-13，計(jì)算0.10mol／L

Na2C2O4水溶液的pH六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算例：已知：在298.15K，H2C2O4的Kb1=6.7x10-11,

Kb2=1.8x10-13，計(jì)算0.10mol／L

Na2C2O4水溶液的pH六、弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算寫出下列酸堿的各自相應(yīng)的共軛堿或共軛酸：H2CO3、H2PO4-、H2O、PO43-、S2-、Ac-例5定性說明NaHCO3酸堿性。（已知：H2CO3的Ka1

=4.5×10-7，Ka2

=4.7×10-1