第四章酸碱平衡与沉淀溶解平衡(1)

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1、酸碱平衡与沉淀溶解平衡第四章4.1酸碱质子理论4.1.1质子酸碱的定义酸：凡是能给出质子的物质都是酸H+H2S碱：凡是能接受质子的物质都是碱OH-、S2-两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质共轭酸碱对：只相差一个质子例如:HA与A-为一对共轭酸碱对4.1.2酸碱反应酸碱反应的实质是两对共轭酸碱对之间质子的转递。象HCl、HAc、NH4+、H2SO3、[Al(H2O)6]3+等都能给出质子，都是酸；Cl-与HCl为共轭酸碱对,HAc与Ac-为共轭酸碱对.HCl(酸)＋NH3(碱)Cl－(碱)＋NH4+(酸)4.1.

2、3水的解离与溶液的pH1.水的解离水作为重要的溶剂,既有接受质子又有提供质子的能力,因此在水中存在水分子间的质子转移反应.2.溶液的pH水溶液的H+或者OH-浓度的变化会引起水的解离平衡移动.溶液中H+浓度的大小反映了溶液酸碱性的强弱与pH相对的还有pOH，即常温时（25℃)在纯水有:如果在纯水中加入少量的酸或碱形成稀溶液时,当达到新的平衡时⑴一元弱酸的离解：4.1.4.酸碱的离解及离解平衡常数：⑵一元弱碱的离解：(3)多元弱酸的离解：分步进行(4)多元碱的离解：分步进行例：HA(酸)与A－(碱)4.1.5.酸碱的强

3、度、共轭酸碱对与4.2酸碱水溶液酸度的计算4.2.1质子条件式例：HAc水溶液（以HAc和水作零水准）例：NH4HCO3水溶液例：写出二弱酸H2B溶液的质子条件式例：写出NaH2PO4的质子条件式4.2.2酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响1.一元弱酸（碱）水溶液中各型体的分布系数一元弱碱，只要将解离常数和浓度相应替换即可例：A=H＋+A－显然有：2.多元弱酸（碱）水溶液中各型体的分布系数例H2A4.2.3酸（碱）水溶液酸度的计算1.一元弱酸水溶液：设分析浓度为cHA的一元弱酸水溶液其PBE为例计算常温下浓度分别为

4、0.10mol·L－1与1.0×10－5mol·L－1HAc水溶液的pH值。已知解：（1）0.10mol·L－1HAc水溶液pH=3－lg1.3=2.89（2）1.0×10－5mol·L－1HAc水溶液pH=6－lg7.2=5.14一元弱碱水溶液的OH－浓度计算:例计算常温下0.10mol·L－1NaCN水溶液的pH值。pOH=2.89pH=11.112.多元酸（碱）水溶液酸度的计算换成即可。即第一级解离远大于第二级，同时第一级解离生成的H＋对第二级解离有抑制作用，可近似地将溶液中H＋看成主要由第一级解离生成，忽略其

5、它各级解离，因此可按一元弱酸处理。相应的计算公式可将一元弱酸中的换成即可。例4－7计算常温下0.10mol·L－1H3PO4水溶液的pH值。所以，水的解离和H3PO4第二、三级解离均可忽略pH=1.62比较例4-8和例4-93.两性物质水溶液酸度的计算例NaHA水溶液，设分析浓度为cHA-其PBE式为，0.1mol·L-1NaH2PO4水溶液的H+近似计算公式：0.1mol·L-1Na2HPO4的水溶液的H+近似计算式两性物质NH4Ac水溶液的H+浓度计算的处理方法例4－12计算0.1mol·L－1NH4Ac水溶

6、液的pH值。pH=7.004.3酸碱平衡的移动4.3.1稀释定律例如：起始浓度/mol·L－1c(HA)00平衡浓度/mol·L－1c(HA)(1－α)c(HA)αc(HA)α对于一元弱碱有：4.3.2同离子效应和盐效应同离子效应:在弱电解质溶液中,加入含有与该弱电解质有相同离子的强电解质,从而使弱电解质电离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,电离度降低的效应。例在0.10mol·L－1HAc水溶液加入固体NaAc使得c（NaAc）为0.10mol·L－1，忽略体积变化，计算加入NaAc前后溶液的pH值和HAc的解离

7、度α解:(1)加入NaAc前（2）加入NaAc后，由于同离子效应，HAc的α会更小，则有盐效应:在弱电解质溶液中,加入与弱电解质含不同离子的强电解质,从而使弱电解质分子浓度减小,电离度增大的效应。4.4缓冲溶液4.4.1缓冲溶液的组成及缓冲原理定义:能够抵抗外加少量酸、碱或适量的稀释而保持系统的pH值基本不变的溶液。组成：缓冲对⑴弱酸及其盐：HAc－NaAc⑵弱碱及其盐：NH3·H2O－NH4Cl⑶多元弱酸的酸式盐及其次级盐：NaH2PO4－Na2HPO4作用机理：HAc－NaAc4.4.2缓冲溶液pH计算：由于同离

8、子效应抑制解离，解离程度都很小同理：NH3·H2O－NH4Cl弱碱及其盐缓冲公式NaH2PO4－Na2HPO4缓冲体系：多元弱酸的酸式盐及其次级盐缓冲公式1.缓冲容量（）:4.4.3.缓冲溶液的性质使1L缓冲溶液的pH值改变dpH个单位所需加入的强酸强碱的物质的量。（实际上是一个浓度）例往1LHAc－NaAc缓冲溶液中加入0.001molHCl