[教育]第四章 酸碱平衡.ppt

欲配制的缓冲溶液的 pH 值 应选择的缓冲组分 若 与所需pH值不相等，依所需pH值 调整ca/cb 例：欲配制pH=9.20，c(NH3·H2O)=1.0 mol·dm-3 的缓冲溶液500cm3，而用多少固体NH4Cl？ 解： 需固体NH4Cl的质量为：1.1?500?10-3 ?53.5 = 29.4 g 例：欲配制pH=4.70的缓冲溶液500cm3，问应用 50cm3 1.0mol·dm-3 NaOH和多少1.0mol·dm-3 HAc溶液混合，并需加多少水？ 解：设应用x cm3 的HAc溶液 V(H2O) = 500 – 105 – 50 = 345 cm3 作用原理 有机弱酸或弱碱，其酸式结构和碱式结构具有不同的颜色 HIn(酸式) H+ + In–(碱式) 变色点和变色范围 理论变色点：pH = pKa? c(HIn)/c(In–)=1 变色范围：pH = pKa? ?1 指示剂的颜色转变依赖于比值c(In-)/c(HIn) 4.3.2 酸碱指示剂 几种常见的酸碱指示剂(见教材P134) 7.3 蓝 黄 6.0~7.6 溴百里酚蓝(BTB) 紫 黄 5.2~6.8 溴甲酚紫(BCP) 10.0 蓝 无 9.4 ~ 10.6 百里酚酞(TP) 9.20 蓝 黄 8.0 ~ 9.6 9.1 红 无 8.2 ~ 10.0 酚酞(PP) 3.4 黄 红 3.1 ~ 4.4 甲基橙(MO) 5.0 黄 红 4.4 ~ 6.2 甲基红(MR) 1.65 黄 红 1.2 ~ 2.8 百里酚蓝(TB) 碱色 酸色 PKHIn 颜色 变色范围 pH 指示剂 一元弱酸(HA)溶液 PBE：[H+] = [A–] + [OH–] 一元弱碱(A–)溶液 [H+] + [HA] = [OH–] 近似式 精确式 最简式 一元弱酸弱碱的解离平衡及pH值的计算 例：计算 0.010 mol·dm-3 HAc溶液的pH值。 解： pH = 3.38 故可用最简式进行计算 例：计算 0.100 mol·dm-3 NaAc溶液的pH值。 解： pOH = 5.12 pH = 8.88 故可用最简式进行计算 电离度(?) 稀释定律： 在一定温度下，某弱电解质的 电离度随着其溶液的稀释而增大　 初始浓度 c 　 0 0 平衡浓度 c – c? c? c? HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Ac-(aq) PBE：[H+] = [HA–] + 2 [A2–] + [OH–] 精确式 近似式 最简式 多元弱酸(碱)溶液pH值的计算 PBE：[H+] + [H2A] = [A2–] + [OH–] 精确式 近似式 最简式 两性物质溶液pH值的计算 例：计算 0.10 mol·dm-3 NaHCO3 溶液的pH值。 解： pH = 8.31 故可用最简式进行计算 例：计算 0.10 mol·dm-3 NH4Ac 溶液的pH值。 解： pH = 7.00 故可用最简式进行计算 PBE：[H+] = [A–] – cb + [OH–] [H+] + [HA] – ca = [OH–] 精确式 当溶液为酸性 当溶液为碱性 近似式 当酸和碱的分析 浓度都较大时 最简式 弱酸及其共轭碱溶液pH值的计算 例：计算 0.080 mol·dm-3 二氯乙酸–0.12 mol·dm-3 二氯乙酸钠溶液的pH值。( pKa? = 1.26 ) 解：先按最简式算出溶液的[H+] 由于[H+]与ca、cb相比很接近， 所以应采用近似式计算 [H+] = 0.022 mol·dm-3 pH = 1.65 分布分数(?) 4.2.2 溶液中酸碱各种存在 形式的平衡浓度的计算 溶液中某型体的平衡浓度在总浓 度中占有的分数称为该型体的 ~ 一元弱酸(碱)溶液中各型体的分布 以分布系数对溶液pH作图—分布曲线 A–为主要存在型体 HA为主要存在型体 HAc的 分 布 曲 线 多元弱酸(碱)溶液中各型体的分布 H2C2O4的 分 布 曲 线 H3PO4的 分 布 曲 线 讨论： pKa1=2.12 pKa2=7.20 pKa3=12.36 (1) 三个pKa相差较大，共存现象不明显 (2) pH=4.7时，?2 = 0.994 ?3 = ?1 = 0.003 (3) pH=9.8时，?1 = 0.994 ?0 = ?2 = 0.003 多元酸分布系