不同pH溶液中酸碱存在形式的分布情况—分布曲线.PPT

§4.2 不同pH溶液中酸碱存在形式 的分布情况—分布曲线 4.2.1 一元酸 解: 已知HAc的Ka=1.75×10-5, pH = 4.00时 HAc 的δ～ pH 图 （pKa=4.75) HAc 分布系数与溶液pH关系曲线的讨论： HF的分布分数图（pKa=3.18） 4.2.2 二元酸 以草酸（ H2C2O4）为例：存在形式：H2C2O4 ； HC2O4-； C2O42-； (δ2) ； (δ1) ； (δ0) ；  H2A 分布系数与溶液pH关系曲线的讨论： 4.2.3 三元酸H3A的分布分数 以H3PO4为例 H3PO4分布曲线的讨论：（ pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=12.36） H3PO4分布曲线的讨论：（ pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=12.36） 注意： 多元酸(碱)的分布曲线并不都交叉在 δ=0.5点，只有两级的pKa相差的较大时 δi约为0.5 分布系数反映了酸度对溶液中酸（或碱）的 各种存在形式的分布的影响规律，对掌握反 应的条件具有指导意义。 * 平衡时溶液中某物种的平衡浓度占总浓度的分数。 　　1.酸度：溶液中H+的活度( H+) ，用pH表示. pH =-lg H+,可用电位计测得． 　　2.碱度：用pOH表示, pOH =-lg OH- ， 其大小与酸的种类、浓度有关。在水溶液中，pH值范围通常为1～14，pH值为负值或大于14极不常见。 　　一.酸的浓度和酸度 a a a 3.平衡浓度 平衡状态时，溶液中各型体的浓度。符合平衡常数式．对一元弱酸： [HA]、[A-] :mol·L-1 4.酸的浓度、分析浓度或总浓度： 1升溶液中含某酸物质的量浓度，通常表示为cHnA单位mol·L-1. 包含未解离的和已解离的酸的浓度 对一元弱酸：cHA＝[HA]+[A-] 显然，对于n元酸，δ 有 n+1 分布系数δ (distribution coefficient) ： 平衡时溶液中某物种的平衡浓度占总浓度的分数。 溶液中物质存在形式：HAc；Ac- ，总浓度为 c 按定义： HAc 的分布系数为δ1 Ac- 的分布系数为δ0 以乙酸（HAc）为例： [HAc] [HAc]Ka [HAc]+ [H+] = HAc Ac- + H+ [HAc] δHAc== cHAc [H+] = [H+] + Ka δHAc [HAc]+[Ac-] [HAc] = [Ac-] [Ac-] δAc-== = cHAc [HAc]+[Ac-] [H+] + Ka Ka = δAc- 计算式 计算式 定义式 δHA＋ δA -＝1 一元酸分布分数的一些特征 δ 仅是H+(pH)和pKa 的函数，与酸的分析浓度c无关 对于给定弱酸， δ 仅与H+( pH)有关 [H+] = [H+] + Ka δHA [H+] + Ka Ka = δA- 当 pH=pKa 时，δHA=δA -＝0.5 据δ计算式，可求得酸碱组分的平衡浓度. “δ” 将平衡浓度与分析浓度联系起来 可见： [HA]＝ δHA? c HA , [A-]= δA-· c HA 计算pH4.00和8.00时HAc的δHAc、δAc- pH = 8.00时 δHAc = 5.7×10-4, δAc- ≈ 1.0 [H+] δHAc = = 0.85 [H+] + Ka Ka δ Ac- = = 0.15 [H+] + Ka 依此类推，可得到不同pH条件下HAc和Ac-的分布分数，如下表。 1.00 0.00 pKa + 2.0 0.95 0.05 *pKa + 1.3 0.91 0.09 pKa + 1.0 0.50 0.50 **pKa 0.09 0.91 pKa - 1.0 0.05 0.95 *pKa - 1.3 0.00 1.00 pKa - 2.0 δ(A-) δ(HA) pH 不同pH下的δ(HA) 与δ(A-) 以 δ 对pH作图→分布分数图 (1) pH