基础化学 梁逸增 第三章.ppt

3.4 酸碱溶液pH的计算 强酸或强碱属于强电解质，在水中完全解离。 因此，一般浓度下， 对于强酸HA，[H3O+]=c(HA)； 对于强碱B，[OH-]=c(B)。 但当[H3O+]或[OH-]10-6mol·L-1时，此时由H2O  解离出的H+或OH-就不能忽略。 2.4.1 强酸或强碱溶液 1. 一元弱酸溶液 在弱酸HA的水溶液中， HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq) H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq) Kw=[H3O+][OH-] 2.4.2 一元弱酸和弱碱溶液 当Ka·ca ≥ 20Kw，可以忽略水的质子自递平衡 HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) +A-(aq) 平衡时 ca(1-?) ca? ca? 方法1: 先计算?，再计算[H+] 由上式先求得α，再由[H+]=ca×α求[H+] 据稀释定律可得： [H3O+] = ca? =ca× 当ca /ka ≥ 500，或? 5% 时， 1? ? ? 1 稀释定律 当Ka·ca ≥ 20Kw，可以忽略水的质子自递平衡 HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) +A-(aq) 平衡时: ca-[H+] [H+] [H+] 由上式得：[H+ ]2 +Ka [H+ ] －Ka ca =0 解方程得： 方法2: 直接计算[H+] ①　If ca / Ka1 ＜500， ②　If　ca / Ka≥500或α＜5 % B-(aq) + H2O(l) HB(aq) + OH-(aq) 同理, [OH - ]2 +Kb [OH - ] －Kb cb =0 解方程得： 2. 一元弱碱溶液 ①　If cb / Kb ＜500， ②　If　cb / Kb≥500 or α＜5 % 例3-8： 计算0.100 mol·L-1 HAc溶液的pH值。 解： Ka=1.75×10-5，ca=0.100 mol·L-1， Ka·ca =1.75×10-6≥20Kw， 又 ca/Ka=0.100/(1.75×10-5)＞500 pH=2.88 例3-9：已知25℃时，0.20mol·L-1氨水的解离度为 0.95%，求[OH-], pH值和氨的解离常数。 解： NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq) 初始/mol·L-1 0.20 平衡/mol·L-1 0.20(1-0.95%) 0.20×0.95% 0.20×0.95% [OH-]=0.20 mol·L-1×0.95%=1.9×10-3 mol·L-1 pH=14.00-(-lg1.9×10-3)=11.27 多元弱酸水溶液的质子传递反应是分步进行的。如二元酸H2S: H2S(aq) + H2O(l) HS-(aq)+ H3O+(aq) 第二步反应为 HS-(aq) + H2O(l) S2-(aq) + H3O+(aq) 3.4.3 多元酸、碱溶液 又如H3PO4在水中有三级解离，25℃时，  Ka1=6.9×10-3，Ka2=6.1×10-8，Ka3=4.8×10-13。 ? 多元酸的Ka1Ka2Ka3, 每级解离常数一般相 差4～6个数量级，可忽略二、三级解离平衡。 因此, ? 多元酸的H3O+浓度的计算以一级解离为主。  ? 比较多元弱酸的酸性强弱时, 只需比较它们 一级解离常数值即可。 例3-10： 已知H2CO3的Ka1=4.5×10-7, Ka2=4.7×10-11, 计算0.020mol·L-1 H2CO3溶液中[H3O+]、[CO32-]及pH。 解： H2CO3(aq)+H2O(l)