分析化学-酸碱溶液pH的计算.ppt

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1、一、质子条件质子条件，又称质子平衡方程（Protonbalanceequation）用PBE表示。溶液中得质子后产物与失质子后产物的质子得失的量相等。反映了溶液中质子转移的量的关系。Na2S的[OH-]表达式NaHCO3的质子条件为HAc水溶液Notes：选好质子参考水准。以溶液中大量存在并参与质子转移的物质为质子参考水准，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，并将所有得到质子后的产物平衡浓度的总和写在等式的一边，所有失去质子后的产物平衡浓度的总和写在等式的另一边，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

2、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。Example:写出NH4H2PO4水溶液的质子条件式：+H+-H+H+←H2O→OH-NH4+→NH3H3PO4←H2PO4-→HPO42-→PO43-[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+2[PO43-]+[HPO42-]二、pH的计算（1）强酸（强碱）溶液→强酸溶液A．最简式[H+]=ca（ca≥10-6mol/L）B．近似式（ca<10-6mol/L）（1）强酸（强碱）溶液→强碱溶液A．最简式：[OH-]=cb（cb≥10-6mol/L）B．近似式（cb<10-6mol/L）二、pH的计算（2）一元弱酸（碱）和

3、多元弱酸（碱）A．最简式：（cKa≥10Kw及c/Ka≥105）B．近似式：（cKa≥10Kw及c/Ka<105）（cKa<10Kw及c/Ka≥105）→一元弱碱A．最简式：（cKb≥10Kw及c/Kb≥105）B．近似式：（cKb≥10Kw及c/Kb<105）（cKb<10Kw及c/Kb≥105）→（3）多元酸（碱）A．最简式：当CKa1≥20Kw，C/Ka1≥500B．近似式：当CKa1≥10Kw，→(4)强酸与弱酸混合溶液(Camol/LHCl+Cmol/LHAc)A．最简式B．近似式[H+]≈ca→（5）两种弱酸的混合HAcHAKHAHBcHBKHB最简式（cHAKHA>>cHBKH

4、B）→（6）两种弱碱的混合当cb1Kb1>>cb2Kb2）时→（7）两性物质——酸式盐NaHA近似式：（[HA-]≈c，忽略HA-的离解）（[HA-]≈c，cKa2>10Kw忽略HA-和水的离解）最简式：（[HA-]≈c，cKa2>10Kwc>10Ka1）→一元弱酸弱碱盐近似式：（[HA]=[A-]≈c，忽略HA和A-的离解）（[HA]=[A-]≈c，Ka’≥20Kw，忽略HA、A-和水的离解）最简式：（[HA]=[A-]≈C，Ka’≥20Kw，C>20Ka）→多元酸的盐(NH4)2CO3、(NH4)2S最简式：→HAc+NaF，H3BO3+NaAc的混合液近似式：最简式：当KHAcCHAc

5、≥20Kw，CF-≥20KHF时，→缓冲溶液（1）缓冲溶液的缓冲原理能够抵抗外加少量酸、碱或加水稀释，而本身的pH基本保持不变的溶液称为缓冲溶液。常见的缓冲溶液由：弱酸及其共轭碱、弱碱及其共轭酸、多元弱酸的酸式盐及其次级盐等组成。HAc-NaAc、NH4+-NH3、H3PO4-NaH2PO4、NaH2PO4-Na2HPO4、NaHCO3-Na2CO3→缓冲溶液（2）缓冲溶液的pH计算HAcH++Ac-起始(mol·dm-3)ca0cb平衡(mol·dm-3)ca－c(H+)c(H+)cb+c(H+)由于弱酸HA的解离程度较弱，且体系中有较大量的A-存在，抑制HA的离解使ca－c(H+)≈ca

6、、cb+c(H+)≈cb→缓冲溶液(3)缓冲溶液的选择和配制适当提高共轭酸碱对的浓度0.1~1mol·dm-3保持共轭酸碱对的浓度接近，即ca/cb=1∶1缓冲范围pH=pKa±1常用缓冲体系中弱酸的pKa与缓冲范围例题6下一节例题-~5常用缓冲体系中弱酸的pKa与缓冲范围计算0.10mol·dm-3HAc溶液的pH值解：∴pH=2.89例题2已知Ka(HAc)=1.76×10–5，计算0.10mol·dm－3NaAc溶液的pH值解：∴pOH=-lgc(OH-)=5.1∴pH=14-pOH=14-5.1=8.9Ac-+H2OHAc+OH-HAcH++Ac-∴Ac-的Kbθ=1.0×10-1

7、4/1.76×10-5=5.68×10-10∵c（Ac-）/Kbθ=0.10/5.68×10–10=1.7×108＞400例题3Kaθ×Kbθ=c(H+)·c(OH-)=Kwθ=1.0×10-14计算0.10mol·dm－3Na2CO3溶液的pH值解：∴pOH=-lg(4.2×10-3）=2.4∴pH=14-pOH=14-2.4=11.6CO32-+H2OHCO3-+OH-例题4计算将10.0ml0.2000