化学平衡与平衡原理.ppt

世行贷款项目：非化学化工类专业化学化学课程的改革项目--《工科化学》鉴定主报告 安徽理工大学项目组 （2）当 cKa2ф ≥ 10Kwф，且 c/ Ka1ф≥10 ，可用下式计算[H+]： 为常用的最简式。其误差在允许的5%以内。 (1) 当 cKa2ф ≥ 10Kwф时，可用下列近似公式计算： 此式即为精确计算式 ，一般可简化处理： (四)其他酸碱溶液pH值的计算 其他酸碱溶液pH值的计算，可以采用一元弱酸和两性物质溶液pH值计算途径和思路作类似处理。各种酸碱溶液的pH值计算的公式以及允许有5%误差范围内的使用条件列于表7.1中。 当需计算一元或多元弱碱、强碱等碱性物质溶液的pH值时，只需将计算式及使用条件中的 [H+]和Kaф 相应地换成[OH-] 和Kbф 。 在实际工作中，当溶液的pH计算要求精度不是很高时，可直接用最简式计算。 思考：请推导二元弱酸、弱碱溶液pH值计算公式。 所以可用多元碱的最简式进行计算： 又由于： 由于 ，可忽略碱的第二级解离，按一元碱处理。 故 解：查表得 例7.6 试计算0.20mol.dm-3Na2CO3 水溶液的pH值。 例7.7 试计算0.05mol. dm-3 NaH2PO4溶液pH值。 pH=4.70 NaH2PO4和Na2HPO4都属两性物质，但酸、碱性均较弱，可认为平衡浓度等于总浓度。可根据题设条件选用适当的公式计算。因： 解：查表得 四、 缓冲溶液(buffer solution) ? 定义：具有保持pH值相对稳定的溶液称之。 ? 应用：主要应用于两方面： 1) 控制溶液酸度pKaф±1 ，常由弱酸（碱）及其共轭碱（酸）组成。 2) 用作标准缓冲溶液，校正酸度计，主要由两性物质组成。 （一）缓冲作用原理 缓冲溶液由共轭酸及其相应的共轭碱组成。以HAc - NaAc 缓冲溶液为例：溶液中同时含有大量的分子和离子，存在如下平衡： （1）外加适量碱，平衡右移，HAc浓度略有减少，Ac- 浓度略有增加，溶液的pH值基本不变。 （2）外加适量酸时，溶液中大量的 Ac- 与外加的H+结合成HAc，使平衡左移。HAc 浓度略有增加, Ac- 浓度略有减少，溶液的pH值基本不变。 （3）当适当稀释此溶液时，以同等倍数下降，其比值保持不变，所以，溶液的pH值也基本不发生变化。 缓冲溶液由共轭酸及其相应的共轭碱组成，其计算公式参见表7.1 ，一般情况下可用最简式 计算。 ca, cb 分别是酸及共轭碱的浓度。 标准缓冲溶液的pH值，都通过精细的实验测定而得到的。 （二）缓冲溶液的选择 选择的意义： ●人体血液中由于含有 H2CO3-NaHCO3和NaH2PO4-Na2HPO4 等缓冲溶液，使血液的pH值维持在7.35～7.45之间，保证了细胞代谢的正常进行和整个机体的生存。 ●配位滴定中，为使金属离子既能准确滴定又不水解产生沉淀，指示剂终点变色又敏锐，必须选择适当的缓冲溶液控制溶液的酸度。 缓冲溶液起缓冲作用的pH值范围约在 pKaф±1 ，各种不同的共轭酸碱，由于它们Kaф 值的不同，组成的缓冲溶液所能控制的pH值也不同。 表7.2中列出了某些常用缓冲溶液的pH值范围。 选择的原则： ●缓冲溶液对反应过程应没有干扰。 ●需控制的pH值应在缓冲溶液的缓冲范围内。 ●缓冲溶液应有足够的缓冲容量,当ca: cb ≈1时，缓冲容量（或称缓冲能力）最大，此时 pH ≈ pKaф ，为最佳缓冲pH值。 注意： ●高浓度强酸或强碱溶液也有调节酸度的作用，pH＜2时，常用强酸作缓冲溶液，pH＞12时用强碱作缓冲溶液。但稀释对强酸或强碱的pH值影响较大，故强酸或强碱并非严格的缓冲溶液。 ● 当只需对 H+ 或OH- 有缓冲作用时，可选择合适的弱酸或弱碱作为对碱或酸的缓冲剂。 如电镀中，常选用单一的H3BO3, HAc, 酒石酸，柠檬酸，NaF等作为缓冲剂。这些弱酸或弱碱与 H+ 或OH- 作用后，便生成了共轭酸碱系统，形成缓冲溶液。 例：计算含有0.100mol.dm-3 HAc与0.100mol.dm-3NaAc的缓冲溶液的pH值。若往100 ml上述缓冲溶液中加入1.00ml1.00mol.dm-3 HCl后，溶液的pH值变为多少？（已知KaфHAc 为1.76×10-5） 解：设未加盐酸时，溶液的[H+] = x mol.dm-3, 则： 加入的1.00ml1.00mol.dm-3HCl由于稀释, 浓度变为: 例：往0.20mol.dm-3的氨水溶液中加入NH4Cl晶体，使其溶解后， NH4C