03酸碱平衡和pH的计算.ppt

酸碱平衡 Acid-base Equilibrium 酸碱质子理论 凡能给出质子的分子或离子称为酸( proton donor ) 凡能接受质子的分子或离子称为碱( proton acceptor) 2.酸碱反应 3.水的质子自递反应 溶液酸碱性和pH值 稀溶液中，用pH值表示酸碱性： pH=-lg c(H+) 室温（ 22℃ ）下任何时候 c(H+)c(OH-) =KW? =10-14 pH + pOH = 14 酸碱的强度 影响酸碱强弱的因素： 酸碱本身给出或接受质子的能力 溶剂给出或接受质子的能力 水溶液中，酸碱的强弱用其离解常数Ka或Kb衡量。 离解常数的大小，表示了弱酸弱碱的电离(离解)程度的大小 Ka、Kb越大，表示该弱酸弱碱的离解程度越大，造成溶液的酸、碱性越强。 酸碱离解常数是一种化学平衡常数，它只与温度有关，与浓度无关。 5.共轭酸碱对Ka? 和Kb?的关系 在一共轭酸碱对中, 酸的酸性越强，其共轭碱的碱性就越弱；反之，酸的酸性越弱，其共轭碱的碱性就越强。 多元酸碱的离解常数 二元酸H2CO3的离解常数的定义 H2CO3 = HCO3- + H+ HCO3- = CO32- + H+ 二元碱CO32-的离解常数的定义 CO32- + H2O = HCO3- + OH- HCO3- + H2O = H2CO3 + OH- 酸碱质子理论小结 酸碱的定义：反应中失质子是酸，得质子是碱 通过得失一个质子联系的一对酸碱是共轭酸碱对 酸碱的强弱用酸碱解离平衡常数Ka和Kb表示，其本质是酸碱解离反应的平衡常数，可以根据化学反应平衡常数表达式标准形式得到。 共轭酸碱对的Ka和Kb可以互相换算： Ka X Kb = Kw 一元弱酸的分布分数 HA = H+ + A- 分布曲线 分布分数与溶液pH值之间的关系曲线称为分布曲线。 从分布曲线可以清楚的看出弱酸各种存在形式随溶液的pH变化的情况，对理解酸碱滴定的原理有重要作用。 溶液中离子浓度的计算 以NaHCO3为例，溶于水后，水中的离子和分子有： H2O,Na+ 无需计算或直接得到 H+和OH- 确定H+后，就可以确定OH- HCO3-，CO32-, H2CO3: 确定氢离子浓度后，可根据分布系数和总浓度进行计算 综上所述,溶液中各存在形式平衡浓度的计算可归结为H+浓度的获得 如何获得H+浓度 常用的简单溶液，使用下面介绍的近似式进行计算 不能满足近似式要求的，可以使用平衡关系进行精确或部分近似计算 混合溶液或复杂溶液，根据化学平衡关系进行理论计算比较困难且不准确，通常用pH计(酸度计)测量 酸碱溶液pH值的近似计算? 强酸（碱） 一元弱酸（碱） 多元弱酸（碱） 两 性 物 质 混合酸碱……………根据平衡关系计算， 特别掌握一种特殊的 混和酸碱----缓冲溶液 cKa≥10Kw 时，忽略水的电离 当c/Ka ≥100时 多元弱酸通常 Ka1 Ka2Ka3 ，[H+] 主要取决于第一步电离， 看作一元弱酸计算c(H+) : 例: 计算0.10mol.L-1 H2CO3溶液中的c(CO32-)、c(HCO3-)、c(H2CO3) 。 上式主要适用于： 多元酸的酸式盐：NaHCO3, NaH2PO4 弱酸弱碱盐（酸碱比为1：1）NH4Ac, NH4HCO3 氨基酸 :NH2CH2COOH Ka1和Ka2分别为两性物质作为酸使用时的Ka和作为碱使用时其共轭酸的Ka,对具体的两性物质必须注意选择正确的Ka1，Ka2 混合溶液体系由平衡关系计算pH 不能满足近似式要求的，可以使用平衡关系进行精确或部分近似计算 找出溶液中存在的各种存在形式及其平衡关系 加减计算时在满足误差要求?5%时进行下列近似： 1. 忽略其中明显的次要成分 2. 将溶液中大量存在的存在形式的平衡浓度用分析浓度代替 3. 忽略次要项 缓冲溶液(Buffer Solution) 缓冲溶液的缓冲原理 缓冲溶液的pH值计算 缓冲容量 缓冲溶液的选择与配制 两类缓冲溶液 重要缓冲溶