化学基础 教学课件 作者 李素婷 陈怡 主编 第四章 化学反应授课酸碱反应2课件.ppt

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1、2021/7/212模块2化学反应主要内容酸碱反应沉淀反应氧化还原反应配位反应学习目标1.能够利用解离平衡常数计算弱酸弱碱的溶液的pH值；2.能根据具体方程式写出化学平衡常数表达式；3.能了解缓冲溶液的缓冲原理，能说出在分析测试等方面常用到的缓冲溶液，能够在实验室配制缓冲溶液，能计算缓冲溶液的pH值。2021/7/214学习内容弱酸弱碱的溶液的pH值的计算；实验室缓冲溶液的配制；缓冲溶液的pH值的计算2021/7/215酸碱反应【问题4-4】请用实验室的pH试纸测定0.1mol/L的醋酸溶液的pH，并考虑如何计算该溶液的pH，计算值和测定值比较差别如何问题分析请同学们阐述自己的观点：2021

2、/7/216例题1:298K时HAc的Ka=1.76×10-5，计算0.10mol·L-1HAc溶液的PH和电离度。解：设平衡时H+离子浓度为xHAcH++Ac-初始浓度0.1000平衡浓度0.10-xxxKa=x2/(0.10-x)当α<5％时或c酸/Ka≥500,则c酸≈[酸]即0.10-x≈0.10，这时上式为：Ka=x2/(0.10)=1.76×10-5[H+]=x=1.33×10-3mol·L-1PH=-lg[H+] =2.88=[H+]/c酸×100％=1.33×10-3/0.1×100％=1.33％答:[H+]浓度为1.33×10-3mol·L-1，解离度为1.33％一、一

3、元弱酸（碱）溶液PH计算从上题中[H+]浓度为1.33×10-3mol·L-1，可知水的电离可以忽略。当忽略水的电离时：对于一元弱酸：若<5％时或c酸/Ka≥500则[H+]２=Ka·c酸对于一元弱碱：若<5％时或c碱/Kb≥500则[OH-]２=Kb·c碱例题2:298K时NH4+的Ka=5.65×10-10，计算0.10mol·L-1NH4Cl溶液的PH。解：设平衡时H+离子浓度为xNH4++H2OH3O++NH3初始浓度0.1000平衡浓度0.10-xxxKa=x2/(0.10-x)当α<5％时或c酸/Ka≥500,则c酸≈[酸]即0.10-x≈0.10，则：[H3O+]=（5.

4、65×10-1×0.10）1/2=7.5×10-6mol·L-1PH=-lg[H3O+]=5.12答:[H3O+]浓度为7.5×10-6mol·L-1，PH=5.12。例题3：3.25g固体KCN溶于500ml水溶液，计算溶液的pH值(忽略水的电离)。已知：Ka(HCN)=4.93×10-10解：c(CN-)=3.25g/(65g/mol-1×0.500L)=0.100mol·L-1CN-+H2OHCN+OH-平0.1-xxxKb=[HCN][OH-]/[CN-]=x2/0.1-x当α<5％时或c酸/Ka≥500,则c酸≈[酸]即0.10-x≈0.10，则：得：[OH-]=(2.01×10

5、-5×0.100)1/2=1.40×10-3mol·L-1[H+]=Kw/[OH-]=1×10-14/1.40×10-3=7.14×10-4∴pH=11.15二、多元弱酸、碱PH计算多元弱酸的电离是分步进行的。H2SH++HS-K1=[H+][HS-]/[H2S]=5.7×10-8HS-H++S2-K2=[H+][S2-]/[HS-]=1.2×10-15H2S2H++S2-K=[H+]2[S2-]/[H2S]=K1K2=6.8×10-23注：①此式只表明平衡时[H+][S2-][H2S]三种浓度的关系，而不说明电离过程为：H2S2H++S2-②多元酸K1/K2≥102时忽略二级电离,

6、当一元酸处理。例题4：求饱和H2S溶液中[H+]、[HS-]、[H2S]和[OH-]解：①求[H+]、[HS-]因K1/K2=5.7×10-8/1.2×10-15＞＞103∴可忽略二级电离，当一元酸处理来求[H+]H2SH++HS-0.1-xxxc/Ka=0.1/5.7×10-8≥500,则0.1-x≈0.1∴[H+]２=cKa=0.10×5.7×10-8∴[H+]=7.6×10-5(mol·L-1)[H+]≈[HS-]=7.6×10-5mol·L-1②求[S2-]因S2-是二级电离的产物HS-H++S2-K2=[H+][S2-]/[HS-]=1.2×10-15∵[H+]≈[HS-]∴[

7、S2-]=K2=1.2×10-15[OH-]=Kw/[H+]=1×10-14/7.6×10-5=1.3×10-10(mol·L-1)由上可得下列结论：①多元酸K1>>K2>>K3时,求[H+]时当做一元酸处理；②二元酸中酸根的浓度近似于K2，与酸的原始浓度关系不大。根据化学平衡移动原理，改变多元弱酸溶液的pH值，将使电离平衡发生移动。有多重平衡原理得：H2S2H++S2-K1K2=[H+]2[S2-]/[H