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第五章酸碱平衡核酸碱滴定 课件
酸给出质子后,转化成它的共轭碱;碱接受质子后,转化成它的共轭酸。因此,因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱,称为共轭酸碱对。 例如: 1、定义(分布系数): 平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数。 用δ表示:δi = [ci] / c 当溶液的pH值发生变化时,平衡随之移动,以致酸碱存在形式的分布情况也发生变化。分布系数δ与溶液pH值间的关系曲线称为分布曲线。 不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布——分布曲线 H2A分布系数与溶液pH关系曲线的讨论: 质子条件 物料平衡,电荷平衡和质子条件 1.?? 物料平衡方程(MBE, Material Balance Equation):在化学平衡体系中,某一给定物质的总浓度,等于各有关形式平衡浓度之和. 质子条件式的写法 (1) 先选零水准(大量存在,参与质子转移的物质). 例:Na2NH4PO4水溶液 思考题:下列复杂体系[H+]的计算式 1.HCl+NaAc 2.NH4+-NH3+HAc-Ac- 3.NH4H2PO4- 酸碱溶液PH值的计算: 对于 一元弱酸HA溶液,存在着以下质子转移反应: HA = H+ + A - [A -] =Ka[HA] / [H +] (1) H2O = H + +OH - [OH -]=Kw / [H+] (2) 由质子平衡条件:[H+]=[A -]+[OH -] (3) 1和2代入3: [H+]2 = Ka[HA] + Kw 溶液pH计算的准确式与简化式的讨论: [H+]2= Ka[HA] + Kw (4) 上式为计算一元弱酸溶液中[H+]的精确公式。但式中的[HA]为HA的平衡浓度,未知项。 引入分布系数δ: [HA]=c · δHA 得 一元三次方程: [H +]3+Ka[H +]2-(cKa+Kw)[H +]-KaKw=0 讨论:由4式 (1) 当计算允许有5%的误差时,如果弱酸的浓度不是太小,即:c/Ka≥500,kaC可近似认为[HA]等于总浓度c ,则: [H+]2 = cKa + Kw ( ) (2) 若弱酸的Ka也不是太小(cKa≥20Kw),忽略Kw项,则可得最简式: [H+]2 = cKa ( ) 例 计算0.20mol·L-1 Cl2CHCOOH 的pH. (pKa=1.26) 例题 计算1.0×10-4mol·L-1 HCN 的 pH(pKa=9.31) 解: KaC=10-9.31×1.0×10-4=10-13.3120Kw C/ Ka = 1.0×10-4 / 10-9.31 =105.31500 故应用: [H+]= =10-6.61 3. 多元酸溶液的pH计算 以二元酸(H2A)为例. 质子条件: [H+] = [HA-] + 2[A2-] + [OH-] 精确式 5. 两性物质溶液[H+]的计算 (1)酸式盐HA- 质子条件: [H2A]+[H+]=[A2 -]+[OH-] 若: Ka1Ka2, [HA-]≈CHA- (? ≤5%, △pKa≥3.2) 近似式: 例 计算 0.033mol·L-1 Na2HPO4 的pH. pKa1 ~ pKa3: 2.16, 7.21, 12.32 解: Ka3c = 10-12.32×0.033 = 10-13.80 ≈ Kw c/Ka2 = 0.033/10-7.21 = 105.73 20 故: (2)弱酸弱碱盐 由弱酸弱碱盐形成的两性物质,上述各式的Ka1、Ka2应分别为弱酸A的Ka和弱碱B共轭酸的Ka值,并视Ka值大者为Ka1,小者为Ka2. 2.5
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