分析化學(xué)計(jì)算

1、分析化學(xué)計(jì)算 例例 計(jì)算計(jì)算1.010-4 mol/L NaCN液的液的pH值。值。-在水中的酸堿平衡為：在水中的酸堿平衡為： CN-+H2O HCN+OH-a=6.210-10，故，故Kb=KW/ Ka=1.610-5。由于由于CbKb20Kw，Cb/Kb = 1.010-4 / 1.610-5 500，故應(yīng)，故應(yīng)采用近似式計(jì)算：采用近似式計(jì)算：52. 948. 400.1448. 4/103 . 31000. 1106 . 14)106 . 1 (2106 . 1245452552pHpOHLmolKCKKOHbbbb分析化學(xué)計(jì)算 練習(xí)：計(jì)算練習(xí)：計(jì)算0.100mol/L NaAc液的液的

2、pH值。值。 查表得：查表得：Ka=1.810-5解：解：Ac-的水解反應(yīng)：的水解反應(yīng)： Ac-+H2O HAc+OH- Kb=KW/ Ka=5.710-10由于由于CKb20Kw，C/Kb =0.010/ 5.710-10500，故可按最，故可按最簡(jiǎn)式計(jì)算：簡(jiǎn)式計(jì)算：87. 813. 51413. 5/105 . 7107 . 510. 0610pHpOHLmolKCOHbb分析化學(xué)計(jì)算練習(xí)：計(jì)算練習(xí)：計(jì)算0.10mol/L NH3液的液的pH值。查表得：值。查表得：Kb=1.810-5解：由于解：由于CKb20Kw，C/Kb =0.010/ 1.810-5500，故可按最簡(jiǎn)式計(jì)算：，故可按

3、最簡(jiǎn)式計(jì)算：11.1189. 21489. 2/103 . 1108 . 110. 035pHpOHLmolKCOHbb分析化學(xué)計(jì)算 例：計(jì)算例：計(jì)算0.10mol/L H3PO4溶液的溶液的pH。解：查表：解：查表：Ka1=7.610-3 ， Ka2=6.310-8，Ka3=4.410-13知：知： CaKa1 20Kw , , 500,則則H3PO4的酸度可根據(jù)近似公式來(lái)計(jì)算：的酸度可根據(jù)近似公式來(lái)計(jì)算： =2.4102 mol/L, pH=1.6224106 . 71123aaaKCKH05. 0212aaaKCK1aaKC分析化學(xué)計(jì)算 例：計(jì)算例：計(jì)算0.10mol/L KHC2O4溶

4、液的溶液的pH。已知已知 Ka1=6.510-2 Ka2=6.110-5解：由于解：由于CKa220KW，C/Ka120，故應(yīng)用近似式求算，故應(yīng)用近似式求算 80. 2/106 . 110. 0105 . 6105 . 6101 . 610. 03225121pHLmolKCKCKHaaa分析化學(xué)計(jì)算 例：計(jì)算例：計(jì)算0.10mol/L NaHCO3溶液的溶液的pH。已知已知 Ka1=4.210-7 Ka2=5.610-11解：由于解：由于CKa220KW，C/Ka1 20，故應(yīng)用最簡(jiǎn)式求算，故應(yīng)用最簡(jiǎn)式求算 31. 8/109 . 4106 . 5102 . 4911721pHLmolKKH

5、aa分析化學(xué)計(jì)算 練習(xí)：計(jì)算（練習(xí)：計(jì)算（1）0.10mol/L NaH2PO4液和液和（2）0.05mol/L Na2HPO4液的液的pH值。值。查表得：查表得：Ka1=7.610-3 Ka2=6.310-8 Ka3=4.410-13解：解：（1）由于由于CKa220KW，C/Ka1 20，故，故0.10mol/L NaH2PO4應(yīng)用最簡(jiǎn)式求算應(yīng)用最簡(jiǎn)式求算68. 4/1011. 2106 . 71 . 0103 . 6106 . 710. 05383121pHLmolKCKCKHaaa分析化學(xué)計(jì)算（2）由于由于CKa320KW，C/Ka2 20，故，故0.05mol/L Na2HPO4應(yīng)用

6、最近似式求算應(yīng)用最近似式求算70. 9/1001. 205. 0)10104 . 405. 0(103 . 6CKw)(CKaKa101413832pHLmolH分析化學(xué)計(jì)算6、緩沖溶液酸度的計(jì)算、緩沖溶液酸度的計(jì)算緩沖溶液：是一種對(duì)溶液的酸度起穩(wěn)定作用的溶液。緩沖溶液：是一種對(duì)溶液的酸度起穩(wěn)定作用的溶液。 一般是由弱酸及其共軛堿（如一般是由弱酸及其共軛堿（如HAc+NaAc），或弱堿及其），或弱堿及其共軛酸（如共軛酸（如NH3+NH4Cl）。）。緩沖溶液的緩沖溶液的pH計(jì)算公式：計(jì)算公式： 例：計(jì)算例：計(jì)算0.10M NH4Cl-0.20M NH3緩沖溶液的緩沖溶液的PH值。值。 解：已知解

7、：已知Kb=1.810-5，Ka=Kb/Kw=5.610-10，由于，由于NH4Cl和和NH3的濃度均較大，故可按下式計(jì)算：的濃度均較大，故可按下式計(jì)算：56. 910. 020. 0log26. 9log43NHNHPKpHaHAAaCCpKpHlg分析化學(xué)計(jì)算已知已知Zn2+-NH3溶液中，鋅的分析濃度溶液中，鋅的分析濃度0.020mol/l，游離氨，游離氨NH3的濃度的濃度0.10mol/l，計(jì)算溶液中鋅氨配合物中各型體，計(jì)算溶液中鋅氨配合物中各型體的濃度。的濃度。鋅氨配合物的鋅氨配合物的lg1 lg4分別為分別為2.27、4.61、7.01、9.06解：解：)/(10)(101 . 0

8、10101)/(1010020. 0101153. 51383. 327. 210. 5111)(180. 610. 5210. 54433221232lmolCNHZnLLLlmolCZnLLLLZnniiiNHZnMZnM分析化學(xué)計(jì)算例：計(jì)算例：計(jì)算pH=5時(shí)，時(shí)，EDTA的酸效應(yīng)系數(shù)，若此時(shí)的酸效應(yīng)系數(shù)，若此時(shí)EDTA各種各種型體總濃度為型體總濃度為0.02mol/L，求，求Y4 - 解6 . 69 . 06 . 107. 275. 224. 634.10306 . 107. 275. 224. 634.102507. 275. 224. 634.102075. 224. 634.101

9、524. 634.101034.105)(101010101010101010101010101HYLmolYYHY/1071002. 0 960. 6)(分析化學(xué)計(jì)算例題例題Zn2+YZnYOH-NH3H+NH4+計(jì)算計(jì)算pH = 9.0, CNH3 = 0.10mol/L解解Zn(NH3)42+ 的的lg 1lg 4分別為分別為2.27, 4.61, 7.01, 9.06 52.037.000.937.9(H)NH10101101H113aK52.152.000.1(H)NHNH31010NH33C08.606.956.401.704.361.452.127.2)Zn(NH10101010

10、132 . 3)Zn(NH1032 . 3lg)Zn(NH3計(jì)算計(jì)算pH = 11, CNH3 = 0.1mol/L 時(shí)時(shí)lg Zn 10. 5)Zn(NH103)(3lgNHZn分析化學(xué)計(jì)算例題：例題： 計(jì)算計(jì)算pH = 9.0, CNH3 = 0.10mol/L 時(shí)的時(shí)的 lgKZnY H+NH4+Zn2+YZnYOH-NH3H+查表查表 pH = 9.0, 28. 1lgY(H)查表查表 pH = 9.0, 2 . 0lgZn(OH)從前面的例題，從前面的例題， pH = 9.0, CNH3 = 0.10 mol/L2 . 3lg)Zn(NH3ZnYYZnZnYZnYlglglglglg

11、KKY(H)Zn(NHZn(OH)ZnYZnYlg) 1lg(lglg3KK0 .1228. 1) 11010lg(5 .16lg2 . 32 . 0ZnYK解解分析化學(xué)計(jì)算H+N H4+Zn2+YZnYO H-N H3H+例題例題用用0.020 mol / L EDTA 滴定同濃度的滴定同濃度的Zn 2+。若溶液的。若溶液的pH = 9.0, CNH3 = 0.20，計(jì)算化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的，計(jì)算化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的pZnsp, pZnsp, pYsp, 及及pYsp。解：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)解：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí))/(10. 03LmolCNH)/(010. 0LmolCY)/(010. 0LmolCZn查表和根據(jù)前面

12、計(jì)算知查表和根據(jù)前面計(jì)算知 pH = 9.0, CNH3 = 0.10 mol/l0 .12lgZnYK)lg21psp,MMYpCKMsp（0 . 7) 0 . 20 .1221（spnpZ0 . 7spspnpZYp3 . 1lgY(H)2 . 0lgZn(OH)2 . 3lg)Zn(NH3ZnZnZn222 .10) 2 . 30 . 7 (lgZnspspnpZpZnYYY3.8)3.10.7(lgYspspYppYspsppZnpY分析化學(xué)計(jì)算例：在例：在pH=10.00的氨性緩沖溶液中，以的氨性緩沖溶液中，以EBT為指示劑，用為指示劑，用0.020mol/L的的EDTA滴定滴定0.

13、020mol/L的的Zn2+，終點(diǎn)時(shí)游離，終點(diǎn)時(shí)游離氨的濃度為氨的濃度為0.20mol/L，計(jì)算終點(diǎn)誤差。，計(jì)算終點(diǎn)誤差。解：4 . 2lg45. 0lg10)(）（，時(shí)，已知OHZnHYpH68. 65446. 9331. 7261. 437. 2)(101078. 420. 01020. 01020. 01020. 01013NHZn68. 64 . 268. 6)()(101101013OHZnNHZnZn37. 968. 645. 05 .16lglglglg)(ZnHYZnYZnYKK69. 5)237. 9(21)(lg21spZnZnYsppCKpZn分析化學(xué)計(jì)算2 .12lg1

14、0EBTZnepKpZnpH時(shí)查表可知52. 568. 62 .12lglglgZnEBTZnEBTZnepKKpZn%02. 0%10010101010%37. 900. 217. 017. 0TE17. 069. 552. 5speppZnpZnpZn分析化學(xué)計(jì)算例：假設(shè)例：假設(shè)Mg2+和和EDTA的濃度皆為的濃度皆為0.01mol/L，在，在pH=6時(shí)條時(shí)條件穩(wěn)定常數(shù)件穩(wěn)定常數(shù)KMY為多少？說(shuō)明此為多少？說(shuō)明此pH值條件下能否用值條件下能否用EDTA標(biāo)液準(zhǔn)確滴定標(biāo)液準(zhǔn)確滴定Mg2+？若不能滴定，求其允許的最低酸度？若不能滴定，求其允許的最低酸度？解：69. 8lgMgYK已知63. 4l

15、g6)(HYpH2663. 469. 8lgMgKMgY無(wú)法準(zhǔn)確滴定7 . 969. 08lglg小）（應(yīng)滿足pHKMgYHY分析化學(xué)計(jì)算例：用例：用0.02mol/L的的EDTA滴定的滴定的Pb2 +溶液，若要求溶液，若要求pPb=0.2,TE% = 0.1%,計(jì)算滴定計(jì)算滴定Pb2+的最高酸度的最高酸度?解：適用（判別式，6)lg%1 . 0%2 . 0MYSPMKCTEpM8202. 0lg6lgPbYK04.10804.18lglglg)(PbYPbYHYKK2 . 32 . 3pHpH最高酸度查表，得分析化學(xué)計(jì)算例：為什么以例：為什么以EDTA滴定滴定Mg2+時(shí)，通常在時(shí)，通常在pH

16、=10而不是在而不是在pH=5的溶液中進(jìn)行；但滴定的溶液中進(jìn)行；但滴定Zn2+時(shí)，則可以在時(shí)，則可以在pH=5的溶的溶液中進(jìn)行？液中進(jìn)行？解：50.16lg69. 8lgZnYMgYKK，已知45.0lg1045.6lg5）（）（，時(shí)時(shí)，HYHYpHpH)(lglglgHYMYMYKK根據(jù)可以準(zhǔn)確滴定無(wú)法準(zhǔn)確滴定：滴定824. 845. 069. 8lg10824. 245. 669. 8lg52MgYMgYKpHKpHMg可以準(zhǔn)確滴定時(shí)：滴定805.1045. 650.16lg52ZnYKpHZn分析化學(xué)計(jì)算例：例： 用用210-2mol/L的的EDTA滴定滴定210-2mol/L的的Fe3

17、+溶液，溶液，要求要求pM=0.2，TE%=0.1%，計(jì)算滴定適宜酸度范圍，計(jì)算滴定適宜酸度范圍?解：適用（判別式，6)lg%1 . 0%2 . 0MYSPMKCTEpM8lg/01. 0202. 06lgFeYSPFeYFeYSPFeYKLmolCKC，）（由1 .1781 .25lglglg)(FeYFeYHYKK2 . 1pH最高酸度查表9 .11324 .3733310102103FeSPSPCKFeKOH水解酸度）( 1 . 29 .1114pH1 . 22 . 1pH適宜酸度范圍為分析化學(xué)計(jì)算解：解：（1）73 . 97 . 80 .18lgK已知：已知：lgKPbY = 18.0

18、, lgKMgY = 8.7, Ksp,Pb(OH)2 = 10-15.7能準(zhǔn)確滴定能準(zhǔn)確滴定（2）7 . 70 . 17 . 8)()(1010112MgMgYMgYHYCKpHL = 4.40 . 77 .15)(100 . 102. 010OH22PbOHspPbCKpHH = 7.0適宜適宜pH范圍為范圍為 4.4 7.0用用0.02 mol / L EDTA滴定滴定 0.02 mol / L Pb2+和和0. 2 mol / L Mg2+混合物中混合物中的的Pb2+ 。求：。求： （1）能否準(zhǔn)確滴定）能否準(zhǔn)確滴定Pb2+ ； （2）適宜的酸度范圍；）適宜的酸度范圍； （3） 最佳酸度

19、；最佳酸度； （4）若在）若在pH = 5.0 進(jìn)行滴定，以二進(jìn)行滴定，以二甲酚橙作指示劑，終點(diǎn)誤差為多少？甲酚橙作指示劑，終點(diǎn)誤差為多少？ （5） 終點(diǎn)時(shí)終點(diǎn)時(shí)Mg2+被滴定的百分?jǐn)?shù)被滴定的百分?jǐn)?shù)為多少？為多少？ （6）終點(diǎn)時(shí)）終點(diǎn)時(shí)MgY = ?例題例題分析化學(xué)計(jì)算（3）3 .107 . 70 .18lglglgY(Mg)PbYPbYKK2 .6)0 .23 .1021)lg21pPbsp,Pb（pCKPbYsp1PbepsppPbpPb查查pMep 表，表，pPbep = 6.2 時(shí)時(shí) pH0 = 4.5（4） pH = 5.0 時(shí)，時(shí)，pPbep = 7.08 . 02 . 60 .

20、7pPbpPbpPbspep%044. 010101010103 .1028 . 08 . 0PbYPb,spKCEpPbpPbt分析化學(xué)計(jì)算（5）pH = 5.0 時(shí)，時(shí)，pPbep = 7.0)/1010100 .130 .180 . 722LmolPbKPbYYepPbYepep（3 .4101epMgYepMgYMgYYKYK（6）)/(10103 . 50 .130 . 17 . 82LmolYMgKMgYspspMgYeppH = 5.0 時(shí)，時(shí)，pYep = 10-13.0 mol / L分析化學(xué)計(jì)算三、應(yīng)用實(shí)例三、應(yīng)用實(shí)例 例題：例題：將氟離子選擇電極和飽和甘汞電極插入將氟離子

21、選擇電極和飽和甘汞電極插入100.00mL水樣中水樣中,用直接電位法測(cè)定水樣中的用直接電位法測(cè)定水樣中的Ca2+。25時(shí)，測(cè)得氟離子時(shí)，測(cè)得氟離子電極電位電極電位為為0.0619V(對(duì)對(duì)SCE),加入加入0.0731mol/L的的NaF標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00mL,攪拌平衡后攪拌平衡后,測(cè)測(cè)得氟離子得氟離子電極電位電極電位為為0.0483V(對(duì)對(duì)SCE)。試計(jì)算原水樣中氟離子濃度？。試計(jì)算原水樣中氟離子濃度？解：由標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算公式解：由標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算公式 S=0.059/2 c=(Vs cs)/Vo=1.000.0731/100 試樣中氟離子濃度為試樣中氟離子濃度為3.87104mol/L。

22、lmolccVsx/1087. 3529. 01031. 7) 110(1031. 7) 110(0136. 0)0619. 0(0483. 0441461. 041分析化學(xué)計(jì)算 例題：在例題：在0.1000mol/L Fe3+溶液中溶液中,插入插入Pt電極電極(+)和和SCE(-),在在25時(shí)測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)為時(shí)測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)為0.395V,問(wèn)有多少問(wèn)有多少Fe3+被還原成被還原成Fe2+?解解: SCEa(Fe3+), a(Fe2+)Pt = 0.77 + 0.059 lg(Fe3+/Fe2+)0.2412 lg(Fe3+/Fe2+) = (0.395+0.24120.771) / 0.05

23、9 = 2.254 設(shè)有設(shè)有 X % 的的 Fe3+ 還原為還原為 Fe2+，則：，則： lg(Fe3+/Fe2+) = lg（1X）/X=2.254 (1-X)/X=0.00557; X=0.557%; 即有約即有約0.56%的的Fe3+被還原為被還原為Fe2+甘汞鉑電極E分析化學(xué)計(jì)算 例題：測(cè)定下列電池電動(dòng)勢(shì)為例題：測(cè)定下列電池電動(dòng)勢(shì)為-0.272v，計(jì)算，計(jì)算Ag2CrO4的的Ksp？已知？已知解：解：)( ) l /mol105 . 2(CrOCrOAg -)Ag(22442飽和甘汞電極，0.2412V,799. 0/甘汞VAgAg12-22542sp5Ag/AgAg/AgAg/AgA

24、g/AgAg/AgAg/Ag-2442100 . 6105 . 2)105656. 1 (CrOAgKl /mol10556. 1Ag808V. 4059. 07995. 05158. 0059. 0AglgAg059lg. 05158V. 0El /mol105 . 2CrO，甘汞CrOAgKsp分析化學(xué)計(jì)算 例題：在例題：在25時(shí)測(cè)得下列電池電動(dòng)勢(shì)為時(shí)測(cè)得下列電池電動(dòng)勢(shì)為0.512V,計(jì)算丙酸計(jì)算丙酸（HPrO）的解離常數(shù)）的解離常數(shù)? PtHH2 2(100kPa)HPrO(0.01mol/l),NaPrO(0.05mol/l)(100kPa)HPrO(0.01mol/l),NaPrO(

25、0.05mol/l)SCE解：解：52/1032. 1lg059. 02lg059. 0270. 02050. 010. 0lg059. 0lg2059. 0270. 012. 02412. 022222aaaaaHHHHHHHHHKKKKccKHHppHVE丙酸鈉丙酸鈉的緩沖溶液上述電池是丙酸及丙酸分析化學(xué)計(jì)算2021-11-2016章例：已知一色譜柱在某溫度下的速率方程的章例：已知一色譜柱在某溫度下的速率方程的A=0.08cm; B=0.65cm2/s; C=0.003s, 求最佳線速度求最佳線速度u和最小塔板高和最小塔板高H。 解解: H=A+B/u+Cu欲求欲求 u最佳和最佳和H最小最小,要對(duì)速率方程微分要對(duì)速率方程微分,即即 dH/