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第 6 章 酸碱滴定法 3

第 6 章 酸碱滴定法 3. 酸碱溶液的 H + 浓度计算、 对数图解法. 6.3 酸碱溶液的 H + 浓度计算. 酸碱溶液的几种类型 :. 一 . 强酸碱. 二 . 一元弱酸碱 : HA 多元弱酸碱 : H 2 A, H 3 A. 三 . 两性物质 : HA -. 四 . 共轭酸碱 : HA A -. 五 . 混合酸碱 : 强 + 弱、 弱 + 弱. 质子条件 : [H + ] = c HCl + [OH - ] 最简式 : [H + ] = c HCl. 强酸 (HCl):. 1 、强酸碱 溶液 :. 强碱 ( NaOH ) :.

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第 6 章 酸碱滴定法 3

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  1. 第6章 酸碱滴定法3 酸碱溶液的H+浓度计算、对数图解法

  2. 6.3 酸碱溶液的H+浓度计算 酸碱溶液的几种类型: 一.强酸碱 二. 一元弱酸碱: HA 多元弱酸碱: H2A, H3A 三. 两性物质:HA- 四. 共轭酸碱: HAA- 五. 混合酸碱: 强+弱、 弱+弱

  3. 质子条件:[H+] = cHCl + [OH-] 最简式: [H+] = cHCl 强酸(HCl): 1、强酸碱溶液:

  4. 强碱(NaOH): 质子条件: [H+] + cNaOH = [OH-] 最简式: [OH-] =cNaOH

  5. [H+]＝ Ka[HA] + Kw KW Ka[HA] [H+]= + [H+] [H+] 精确表达式: 一元弱酸(HA): 2、弱酸(碱)溶液: 质子条件式: [H+]=[A-]+[OH-]

  6. [H+]＝ Ka (ca - [H+]) [H+]＝ Kaca [HA]=ca-[A-]=ca-([H+]-[OH-])≈ ca-[H+] 若: Kaca>20Kw , 忽略Kw (即忽略水的酸性): 近似计算式: 展开得一元二次方程：[H+]2+Ka[H+]-caKa=0，求解即可。 若: ca/Ka>400, 则 ca - [H+] ≈ ca 最简式:

  7. [H+]＝ Kaca + Kw 若:Kaca＜20Kw但 ca/Ka>400 酸的解离可以忽略 则：[HA]≈ ca 得近似式:

  8. [H+]＝ Ka (ca - [H+]) 故近似式: 解一元二次方程: [H+]=10-1.09 则pH=1.09 解:Kac=10-1.26×0.20=10-1.96>>20Kw c/Ka= 0.20 / 10-1.26 =100.56＜ 400 例 计算0.20mol·L-1 Cl2CHCOOH 的pH.(pKa=1.26) 如不考虑酸的离解(用最简式:pH=0.98), 则 Er=29%

  9. 处理方式与一元弱酸类似 用Kb代替Ka，[OH-]代替[H+] 一元弱酸的公式可直接用于一元弱碱的计算 一元弱碱(B-)： 直接求出：[OH-], 再求[H+] pH=14-pOH

  10. Kw [B-] Kb = + [OH-] [OH-] [OH-] 精确表达式: [OH-]= [OH-]= [OH-]= Kb cb + Kw Kb (cb-[OH-]) Kb[B-]+Kw KaKw [H+]= cb [OH-]= Kbcb 代入平衡关系式 质子条件式: [OH-]= [H+] + [HB] (1) Kbc > 20Kw (2) c/Kb> 400 : (3) Kbc >20Kw, c/Kb> 400 : 最简式:

  11. Ka1[H2A] Kw 2Ka1Ka2[H2A] [H+]= + + [H+] [H+]2 [H+] 2Ka2 [H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw [H+] 二元弱酸(H2A) [H+] = [HA-] + 2[A2-] + [OH-] 质子条件: 多元弱酸溶液:

  12. [H+]= Ka1[H2A] 2Ka2 2Ka2 [H+] [H+] [H+]＝ Ka1ca 2Ka2 2Ka2 [H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw [H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw [H+] [H+] Ka1ca >20Kw ≤0.05, (忽略二级及以后各步离解) 可略 近似式: ca/Ka1≥400

  13. 两性物质：在溶液中既起酸(给质子)、又起碱（得质子）的作用。两性物质：在溶液中既起酸(给质子)、又起碱（得质子）的作用。 3、两性物质溶液 多元酸的酸式盐 Na2HPO4, NaH2PO4, 弱酸弱碱盐 NH4Ac 氨基酸

  14. Ka1(Ka2[HA-]+Kw) [H+]＝ Ka1+[HA-] [H+][HA-] Kw Ka2[HA-] [H+]+ = + [H+] [H+] Ka1 质子条件: [H+]+[H2A]=[A2-]+[OH-] 酸式盐 NaHA：

  15. Ka1(Ka2c＋Kw) [H+]= Ka1+ c Ka1Ka2c [H+]= Ka1+ c [H+]＝ Ka1Ka2 近似计算式: 若: Ka1>>Ka2, [HA-]≈c 若Ka2c >20Kw 则 Kw可忽略 如果 c > 20Ka1, 则“Ka1”可略,得最简式: pH = 1/2(pKa1 + pKa2)

  16. [H+]＝ KaKa’ Ka(Ka，c+Kw) KaKa’c [H+]＝ [H+]= Ka+c Ka+ c 质子条件式: [H+] + [HAc] = [NH3] + [OH-] 弱酸弱碱盐NH4Ac 酸碱平衡关系 [NH4+] ≈ [Ac-]≈c Ka’ NH4+ Ka HAc Ka’c >20Kw c >20 Ka

  17. Ka1Ka2c [H+]＝ Ka1+ c CH2ClCOOH: Ka=1.4×10-3 例 计算 0.0010 mol/L CH2ClCOONH4溶液的pH NH3: Kb=1.8×10-4 Ka’c ≥ 20Kw , c<20Ka pH = 6.24

  18. [H+]＝ Ka1Ka2 Ka1(Ka2c+Kw) Ka1Ka2c [H+]＝ [H+]＝ Ka1+c Ka1+ c PBE:[H+] + [+H3N-R-COOH] = [H2N-R-COO-] + [OH-] 氨基酸 H2N-R-COOH Ka2c > 20Kw c/Ka1> 20

  19. Kaca Kw [H+]= cHCl + + [H+] Ka+[H+] 4、混合酸碱: 强酸(HCl) +弱酸(HA) 质子条件: [H+] = cHCl + [A-] + [OH-] (近似式) cHCl >20 [A-],忽略弱酸的离解: [H+] ≈ c HCl (最简式)

  20. Kbcb Kw [OH-]=cNaOH + + [OH-] Kb+[OH-] 质子条件: [H+] + [HB] + cNaOH = [OH-] 强碱(NaOH) +弱碱(B-) 忽略水和弱碱的离解: [OH-] ≈ c(NaOH) (最简式)

  21. KHA[HA] Kw KHB[HB] [H+]= + + [H+] [H+] [H+] [H+]＝ KHAcHA+KHBcHB [H+]＝ KHAcHA 质子条件: [H+] = [A-] + [B-] + [OH-] 两弱酸(HA+HB)溶液 [HA]≈ cHA [HB]≈cHB KHAcHA>>KHBcHB

  22. 质子条件 物料平衡 电荷平衡 酸碱平衡关系 酸碱溶液[H+]的计算总结： [H+]的精确表达式 近似处理 [H+]的近似计算式和最简式 综合考虑、分清主次、合理取舍、近似计算

  23. 6.4 对数图解法 1、强酸强碱的浓度对数图: 0.1mol/L HCl Cl- H+ OH- lg [Cl-]= -1 lg [H+]= -pH lg [OH-]= pH-14

  24. + c c Ka [H+] = = a a [Ac -] [HAc] + + + + [H+] [H+] K K a a 0.01mol/L HAc HAc Ac- H+ OH- 2、一元弱酸（碱）的浓度对数图：

  25. 1确定体系点 S （pKa，lgca） • 一元弱酸（碱）的浓度对数图绘制： 2过S，画斜率为0，1的三条直线 3S附近lgc 与pH的曲线关系 准确：逐个计算S点附近的点（繁琐） 近似：确定点O（pka，lgca-0.3），通过O点做与斜率为0、1和-1的直线相切的曲线，范围为 pH＝pKa 1.3

  26. 0.01mol/L H2A ( pKa1=4,pKa2=8) H2A HA- A2- H+ OH- 3、多元弱酸（碱）的浓度对数图：

  27. 4、对数图解法的应用： 1 ） 计算pH值 2 ） 计算各种分布形式的平衡浓度及分布分数

  28. P 0.01mol/L HAc [H+]=[Ac-]+[OH-] 1）pH值计算： 0.01mol/L NaAc [H+] + [HAc] = [OH-]

  29. 2）平衡浓度及分布分数的计算 cH2A＝ 0.01mol/L pH＝9.0 log[H2A]=-8.2 log[HA-]=-3.2 [A2-]=cH2A-[H2A]-[HA-]

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