第二章§2-3 (工)质子条件与pH的计算.ppt

2 电荷平衡方程 2 一元弱酸(弱碱)溶液 2 一元弱酸(弱碱)溶液 4 弱酸混合溶液 4 弱酸混合溶液 5 两性物质溶液 5 两性物质溶液 [H+] = C + [ OH-] 二 各类酸碱溶液中pH的计算 1 强酸(强碱)溶液 但是, 当酸的浓度很稀 §2-3 质子条件与pH的计算 = C + 通常分析化学计算溶液酸度的相对误差不大于5% 即当 C ≥ 20[OH-] 可以忽略来自水解离的[H+] 得 [H+] = C 计算强酸溶液[H+] 的最简式 例 计算1.0×10-5 mol/L HCl溶液的pH值 解 已知 [H+] ≈1.0×10-5 [OH-] ＝ ＝1.0×10-9 PBE: [H+] = C + [ OH-] ∵ C ≥ 20[OH-] ∴ [H+] ＝C ＝1.0×10-5 pH＝ 5.00 可以忽略水的解离 二 各类酸碱溶液中pH的计算 1 强酸(强碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 ＝ 2.4×10-7 例 计算2.0×10-7 mol/L NaOH溶液的pH值 解 PBE: [OH-] = C + [H+] 已知 [OH-] ≈2.0×10-7 [H+] ＝ ＝ 5.0×10-8 ∵ C ≤ 20[H+] 不能忽略水的解离 pH＝7.38 pOH＝ 6.62 二 各类酸碱溶液中pH的计算 1 强酸(强碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 1 强酸(强碱)溶液 二 各类酸碱溶液中pH值的计算 2 一元弱酸(弱碱)溶液 一 处理酸碱平衡的方法 §2-3 质子条件与pH的计算 设: HA 溶液的浓度为C（mol/L） HA = H+ + A- H2O = H+ + OH- [H+] ＝ [A-] + [OH-] PBE: 根据解离平衡得 [OH-]＝ [A-] ＝ 二 各类酸碱溶液中pH的计算 §2-3 质子条件与pH的计算 ＝ + 设: HA 溶液的浓度为C（mol/L） [H+] ＝ [A-] + [OH-] PBE: ＝ + 二 各类酸碱溶液中pH的计算 §2-3 质子条件与pH的计算 精确公式 设: HA 溶液的浓度为C（mol/L） [H+] ＝ [A-] + [OH-] PBE: 二 各类酸碱溶液中pH的计算 2 一元弱酸(弱碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 [HA]由分布系数求出 代入并展开: [H+]3 + Ka [H+]2 －(KaC+KW) [H+] － KaKw ＝0 设: HA 溶液的浓度为C（mol/L） [H+] ＝ [A-] + [OH-] PBE: 二 各类酸碱溶液中pH的计算 2 一元弱酸(弱碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 代入并展开: [H+]3 + Ka [H+]2 －(KaC+KW) [H+] － KaKw ＝0 在实际工作中, 采用近似方法进行计算。 Ⅰ 若当Ka [HA]＞20Kw 可以忽略Kw 为简便起见，以Ka[HA]≈KaC ≥20 Kw 来进行判断 即: 当 KaC ≥20 Kw时，Kw可忽略 [H+] 根据 MBE C ＝ [HA] + [A-] [HA] ＝ C－ [A-] 2 一元弱酸(弱碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 Ⅰ 若当Ka [HA]＞20Kw 可以忽略Kw 即: 当 KaC ≥20 Kw时，Kw可忽略 [H+] 2 一元弱酸(弱碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 [H+]2 ＋Ka[H+] －KaC ＝ 0 近似式(Ⅰ) 忽略水的离解 或 Ⅱ 若平衡时溶液中[H+]的浓度远小于弱酸的原始浓度C [H+] 计算一元弱酸溶液中[H+]浓度的最简公式 Ⅰ当 KaC ≥20 Kw时，Kw可忽略 用 C /Ka ≥500 进行判断 ≈ C 2 一元弱酸(弱碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 例 计算0.010 mol/L HAc溶液的pH 解：已知 Ka =1.80×10-5 CHAc = 0.010 mol/L CKa ＞20Kw C/Ka ＞500 故采用最简公式计算 [H+] = 4.2×10-4 mol/L pH ＝ 3.38 ∵ 2 一元弱酸(弱碱)溶液 §2-3 质子条件与pH的计算 例 计算 0.10 mol/L 一氯乙酸( CH2ClCOOH ) 溶液的pH 解：已知 C =0.10 mol/L，Ka =1.40×10-3 C Ka ＞20Kw 但此时 C /Ka ＝71