第三节 酸碱溶液中氢离子浓度计算.ppt

第三节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算 一、一元强酸(碱)溶 液H+浓度的计算 (一) 一元强酸溶液H+浓度的计算 例1 求0.050 mol.L-1和1.0×10-7mol.L-1 HCl溶液的pH。 (二) 一元强碱溶液pH的计算 二、二元强酸溶液pH的计算 下面讨论H2SO4溶液酸度的计算， 在H2SO4溶液中存在如下离解平衡： H2SO4 = H++ HSO4- Ka1=＞＞1 HSO4- ? H++SO42- Ka2=1.2×10-2 由硫酸的解离常数可知，其第一级解离很完全，第二级解离不甚完全，因此其酸度的计算不能简单地按一元强酸来处理。 计 算 例 题 计算0.020 mol·L-1 H2SO4 溶液的pH。 已知： Ka2=1.2×10-2 三、一元弱酸(碱)溶液pH的计算 (一) 一元弱酸溶液pH的计算 由PBE: [A-]=[H+]-[OH-]=[H+]-KW/[H+] (2) 由MBE：c =[HA]+[A-] [HA]=c-[A-] =c-[H+]+KW/[H+] (3) 有∵ [HA]Ka=[H+]·[A-] (2)、(3)代入上式并整理得到一个含[H+]的一元三次方程式： 讨论1： 讨论2： 2. 当Ka和c不是很小,且c Ka时，不仅水的离解可以忽略，而且弱酸的离解对其总浓度的影响可以忽略。(Kw/[H+]≈0， c-[H+]≈ c)。 即 cKa 20KW，c/Ka 400时 讨论3： 例 1 计算0.10 mol.L-1 HF溶液的pH, 已知Ka=7.2×10-4 例 2 计算1.0×10-4 mol.L-1 NH4Cl溶液的pH， 已知：NH3的Kb=1.8×10-5 解： NH4+的Ka=KW/Kb = 1.0×10-14 /(1.8×10-5 )= 5.6×10-10 由于cKa=1.0×10-4 × 5.6×10-10 20KW, c/Ka= 1.0×10-4 /(5.6×10-10 ) 400， 应按近似式(2)计算 总 结 (二) 一元弱碱溶液pH的计算 总 结 (1) cbKb 20KW，cb/Kb 400 (2) cbKb 20KW，cb/Kb 400 (3) cbKb 20KW，cb/Kb 400 (4) cbKb 20KW，cb/Kb 400 四、多元弱酸(碱)溶液pH的计算 (一) 多元弱酸溶液pH的计算 （2）通常二元酸Ka1Ka2，即 即第二步电离可忽略，二元酸可按一元酸近似处理， 因为[HA-] ≈ [H+], 所以[H2A]= ca- [HA-] = ca-[H+],于是上式可以写为： 例 1 例 2 计算1.0×10-3 mol.L-1酒石酸H2A溶液中的H+浓度， 已知：Ka1= 9.1×10-4 , Ka2= 4.3×10-5 解：因为 如果要求相对误差 2.5%，可由[H+]2重复上述计算。 (二) 多元弱碱溶液pH的计算 与多元弱酸相似 判断将二元弱碱视为一元弱碱计算的条件 1．当 cbKb1 20KW，cb/Kb1 400时 近似式 2．当 cbKb1 20KW，ca/Kb1 400时 最简式 例1 计算0.10 mol.L-1 Na2C2O4溶液中OH-及各型体的浓度。 已知：Kb1= 1.6×10-10 , Kb2= 1.7×10-13 解： Na2C2O4溶液的PBE为： [H+]+[HC2O4-]+2[H2C2O4]=[OH-] 五、两性物质溶液pH的计算 两性物质在水溶液中既可以失去质子，又可以得到质子，酸碱平衡的关系比较复杂。因此在有关计算中，常根据具体情况，忽略溶液中某些次要的平衡关系，进行近似处理，使之