化学竞赛专题辅导《酸碱理论》.ppt

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1、（4）多元酸或碱多元弱酸的电离是分步进行的。H2SH++HS-Ka1=[H+][HS-]/[H2S]=1.3×10-7HS-H++S2-Ka2=[H+][S2-]/[HS-]=7.1×10-15总反应：H2S2H++S2-K=[H+]2[S2-]/[H2S]=Ka1Ka2=9.23×10-22注意：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Ka1/Ka2≥102时忽略二级电离,当一元酸处理。从Ka1、Ka2数值可知:

2、第二步电离比第一步困难得多。此时溶液中的H+主要来源于第一步电离。在忽略水的电离条件下，可当作一元弱酸处理：[H+]=Ka1C由于第二步电离非常小，[H+][HS-]则:[S2-]=Ka2(二元弱酸的一般性重要结论)若考虑总的电离平衡：根据多重平衡规则[H+]2[S2-]K=Ka1Ka2=[H2S]例求0.05mol·L-1H2S溶液的[H+]，[HS-]和[S2-]，已知Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15分析:H2S的K1是K2的108倍，由第二步电离出的H+极少。其它的

3、二元弱酸，如H2CO3,H2C2O4也是这样。这是由于两个方面的原因造成的。首先，从电荷的角度看问题,H2S中电离出的H+要克服HS-的吸引，而从HS-中电离出的H+要克服S2-的吸引，故后者更难。其次，从平衡的角度看问题，第一步电离出的H+,使第二步的电离平衡左移。结论是，二元弱酸的[H+]由第一步电离决定。值得注意的是：二元弱酸的酸根的浓度等于Ka2，即[S2-]=Ka2（2）在同一溶液中，同一种离子只能有一个浓度。第二步电离出的[H+]与[S2-]一定相等，但计算过程中任何一个[H+]都不

4、表示第二步的[H+]。[S2-]的又一种求法：H2S=2H++S2-注意：此结论的适用条件是没有其他酸碱存在的纯二元弱酸溶液。例：计算含0.10mol•L-1HCl和0.1mol•L-1H2S的混合溶液中的[S2-]?解：结论：结论：酸碱电离平衡物料平衡电荷平衡质子条件c(H+)的精确表达式近似式最简式化学平衡关系近似处理进一步近似处理ProtonCondition:溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质子的数目。MaterialBalance:各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度。ChargeBal

5、ance:溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总数。精确计算溶液中H+浓度质子条件★选好质子参考水准。通常是原始的酸碱组分及水。★写出质子参考水准得到质子后的产物和失去质子后的产物，即得到质子条件。★在处理多元酸碱时应注意浓度前的系数。★在质子条件中不应出现作为质子参考水准的物质,因为这些物质不管失去质子或是接受质子都不会生成它本身。酸碱电离平衡中酸离解出的质子数等于碱得到的质子数。质子条件式质子条件式的写法(1)先选零水准(大量存在,参与质子转移的物质)。(2)将零水准得质子后的

6、形式写在等式的左边,失质子后的形式写在等式的右边。(3)有关浓度项前乘上得失质子数。对醋酸水溶液：酸碱酸碱HAc+H2OH3O++Ac-H2O+H2OH3O++OH-质子条件式为c(H3O+)=c(Ac-)+c(OH-)零水准(ZeroLevel):H2O,HA质子转移：得失质子数相等:c(H3O+)=c(A-)+c(OH-)水溶液中布朗斯特酸(HB)的平衡常数为：当HB的浓度不是很低而酸度又较弱时，则计算弱酸水溶液中氢离子浓度的最简公式：一元弱酸的质子转移平衡精确式质子条件式：c(H3O+)=

7、c(Ac-)+c(OH-)即整理得：近似式实际上，经整理这是一元二次方程的求根公式：若·c(HB)≥20时，如果忽略项，引入的误差≤5％。如果误差允许达到5％，则可进行这种忽略。此时,一元弱碱的质子转移平衡布朗斯特碱与水之间存在类似的平衡：B+H2OHB++OH-类似的，对一元弱碱B可得到：精确式:近似式:最简式:各型体的的平衡浓度在总浓度中占有的分数叫做那个型体的分布系数(distributioncoefficient，符号为δ)，显然系统中各型体分配系数之和应为1：δ(HAc)+δ(Ac-)

8、=1分布系数δ一元酸溶液如HAc：HAc，Ac-二元酸溶液如草酸：H2C2O4，多元酸溶液例如磷酸：