酸碱理论与解离平衡

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1、6.3缓冲溶液6.3.1同离子效应与盐效应6.3.2缓冲溶液及缓冲原理6.3.3缓冲溶液pH值的近似计算6.3.4缓冲容量和缓冲范围6.3.5缓冲溶液的配制6.3缓冲溶液同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与其含有相同离子的易溶强电解质而使弱电解质的解离度降低的现象。HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac–(aq)Ac–(aq)NH4Ac(aq)(aq)+平衡移动方向思考题：产生同离子应的必要条件是什么?6.3.1同离子效应6.3缓冲溶液在HAc中加入NaAc后，除了Ac-离子对HAc的解离平衡产生同离子效应外，Na+离子对平衡也有一定的影响。在弱电解质的溶液中加入其他强电解质时

2、，该弱电解质的电离度将会增大，这种影响称为盐效应(salteffect)。在0.10mol·L-1的HAc溶液中，加入NH4Ac(s)，使NH4Ac的浓度为0.10mol·L-1，计算该溶液的pH值和HAc的解离度。ceq/(mol·L-1)0.10–xx0.10+xc0/(mol·L-1)0.1000.10例：问题：C/K判据是否适用，为什么？0.10mol·L-1HAc溶液：pH=2.89，α=1.3%pH=4.74，α=0.018%x=1.8×10-5c(H+)=1.8×10-5mol·L-10.10±x≈0.10实验（加入1滴）50ml纯水pH=750mLHAc—NaAc[c(HA

3、c)=c(NaAc)=0.10mol·L-1]pH=4.740.05mlHCl1mol·L-1pH=3pH=4.730.05mlNaOH1mol·L-1pH=11pH=4.751900年，生物学家费恩巴赫（Fernbach)和胡伯特（Hubert)6.3.2缓冲溶液缓冲溶液：定义：具有能保持本身pH值相对稳定性能的溶液叫缓冲溶液。特性：能抵抗外来少量酸或碱，而保持溶液的pH值几乎不变。组成：1,弱酸及其盐;2.弱碱及其盐;共同点：一对共轭酸碱3.酸式盐之间;常见的某些缓冲系缓冲系pKaΘ(25℃)pH范围HAc-NaAc4.763.76~5.76H2CO3-NaHCO36.355.35~7

4、.35H3PO4-NaH2PO42.161.16~3.16NH4Cl-NH39.258.25~10.25NaH2PO4-Na2HPO47.216.2~8.2Na2HPO4-Na3PO412.3211.3~13.36.3缓冲溶液缓冲原理（缓冲对）分析由于同离子效应的存在，通常用初始浓度c0(HA),c0(A－)代替[c(HA)],c(A－)。溶液中较大量的HA与外加的少量的OH－生成A–和H2O，当达到新平衡时,c(A–)略有增加,c(HA)略有减少，其浓度比变化不大，因此溶液的c(H3O+)或pH值基本不变。加入少量强碱：加入少量强酸：溶液中大量的A–与外加的少量的H3O+结合成HA，当达

5、到新平衡时，c(HA)略有增加，c(A–)略有减少，其浓度比变化不大，因此溶液的c(H3O+)或pH值基本不变。⒈弱酸—弱酸盐：6.3.3缓冲溶液pH值的计算平衡浓度例:HAc－NaAc，H2CO3—NaHCO3判据：C/K>5002.弱碱—弱碱盐NH3·H2O—NH4Cl3.由多元弱酸酸式盐组成的缓冲溶液①溶液为酸性或中性例1：如NaHCO3—Na2CO3,NaH2PO4—Na2HPO4②溶液为碱性应按水解平衡精确计算。例1：思考题：为什么？例2：分析：Kb2>Ka2故主要考虑CO32-的水解结论：③缓冲能力与缓冲溶液中各组分的浓度有关，c(HA)，c(B)及c(A－)或c(BH+)较大

6、时,缓冲能力强。②缓冲溶液的缓冲能力是有限的；①缓冲溶液的pH值主要是由pKaθ或14-pKbθ决定，求300mL0.50mol·L-1H3PO4和500mL0.50mol·L-1NaOH的混合溶液的pH值。反应继续反应解：先反应再计算例题:得到H2PO4--——HPO42-的缓冲溶液例题：若在50.00ml0.150mol·L-1NH3(aq)和0.200mol·L-1NH4Cl组成的缓冲溶液中，加入0.100ml1.00mol·L-1的HCl，求加入HCl前后溶液的pH值各为多少？解：加入HCl前：4.缓冲溶液的缓冲性能的计算加入HCl后：加HCl前浓度/(mol·L-1)0.150-

7、0.0020+y0.200+0.0020-yx0.1500.200加HCl后初始浓度/(mol·L-1)0.150-0.00200.200+0.0020平衡浓度/(mol·L-1)①所选择的缓冲溶液，除了参与和H+或OH–有关的反应以外，不能与反应系统中的其它物质发生副反应；缓冲溶液的选择和配制原则：②pKaθ或14-pKbθ尽可能接近所需溶液的pH值；缓冲范围：缓冲能力：pH改变1.0所需的强酸或强碱*6.3.4缓冲范