第四节 酸碱溶液中氢离子浓度计算.ppt

第四节 酸碱溶液中H+浓度的计算(p184) 一、一元强酸(碱)溶液 中H+浓度的计算 (一) 强酸(碱)溶液的定义 1. 强酸：一般指解离常数大于10的酸。 (二) 一元强酸溶液中H+浓度的计算 例 题 求0.050 mol.L-1和1.0×10-7mol.L-1 HCl溶液的pH。 (三) 一元强碱溶液pH的计算 二、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) 又∵ Ka· [HA] = [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，不仅水的解离可以忽略，而且弱酸的解离对其总浓度的影响可以忽略。(Kw/[H+]≈0， c-[H+]≈ c)。 即判据为： c Ka 20KW，c/Ka 500时 讨论3： 例 题 1 计算0.10 mol.L-1 HF溶液的pH, 已知Ka=7.2×10-4 例 题 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 ) 500， 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 500 (2) cbKb 20KW，cb/Kb 500 (3) cbKb 20KW，cb/Kb 500 (4) cbKb 20KW，cb/Kb 500 三、两种弱酸混合溶液[H+]的计算 设：两种弱酸为HA和HB，浓度为cHA(mol.L-1)和cHB (mol.L-1)，离解常数为KHA，KHB，(都是一元酸) 其PBE为：[H+] = [A-]+[B-]+[OH-] 由于溶液呈酸性，故忽略水的解离， [OH-]=0 将上式简化为： [H+] ≈ [A-]+[B-] 根据平衡关系： 近似处理 (1)如果两种酸都较弱，可忽略其解离的影响， 既[HA]≈ cHA, [HB] ≈ cHB (2)如果两种酸都不太弱，不能忽略其解离的影响， 按逐步逼近法计算。 先按最简式计算出[H+]1 ，再由[H+]1求出[HA]和[HB] ，代入近似式求[H+]2，如此反复，直到满足误差要求为止。 例 题 计算: 0.10 mol.L-1 HF和0.10 mol.L-1 HAc 混合溶液的pH值。 已知：KHF=6.8×10-4, KHAc=1.75×10-5 四、多元弱酸(碱)溶液pH的计算 多元酸在溶液中是逐级解离的，所以是一种复杂的酸碱平衡体系，即便是二元酸，如果严格处理，得到的计算 [H+]的方程也是一个四次方程，解起来十分困难，况且在实际工作中也没有实际意义。所以,多元酸碱一般都进行简化处理。 (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 题 (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 500时 近似式 2．当 cbKb1 20KW，ca/Kb1 500时