pH的計(jì)算（課堂PPT）

1、1H+計(jì)算思路：計(jì)算思路：建立建立PBEPBE引入解離常數(shù)（引入解離常數(shù)（Ka或或Kb），給出精確式），給出精確式按具體條件得近似式或最簡(jiǎn)式按具體條件得近似式或最簡(jiǎn)式根據(jù)誤差要求確定用近似式或最簡(jiǎn)式計(jì)算根據(jù)誤差要求確定用近似式或最簡(jiǎn)式計(jì)算3-3 酸堿溶液中的氫離子酸堿溶液中的氫離子濃度的計(jì)算濃度的計(jì)算2一、一元強(qiáng)酸（堿）溶液中一、一元強(qiáng)酸（堿）溶液中H+濃度的計(jì)算濃度的計(jì)算以濃度為以濃度為c molL-1的的HCl為例為例PBE：H+=c+OH-3引入引入KW ：0HHHHW2WKcKc24HW2Kcc精確式精確式最簡(jiǎn)式時(shí)當(dāng) H 20OH-cc4cccH mol/L10OH206即當(dāng)24Hw2

2、Kcc當(dāng)當(dāng) 10 10-8 -8 mol/Lmol/Lc c 1010-6-6 mol/L mol/L時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) c c 1010-6mol/LH+0.1mol/L pH=1 (水離解可忽略水離解可忽略)例例3-410-8mol/L HCl, pH=?解解: c10-6mol/L不可忽略水的離解不可忽略水的離解用精確式：用精確式：H+=c+OH-=c+HWK解得解得 pH=6.986ccOH mol/L10-6當(dāng)24OHw2-Kcc當(dāng)當(dāng) 10 10-8 -8 mol/Lmol/Lc c 1010-6-6 mol/L mol/L時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) c c 1010-8-8 mol/L mol/L 時(shí)時(shí)WOH

3、K一元強(qiáng)堿溶液一元強(qiáng)堿溶液OH-濃度計(jì)算濃度計(jì)算7一元弱酸溶液一元弱酸溶液以濃度為以濃度為c mol/L一元弱酸一元弱酸HB為例為例PBE：H+=B-+OH-二、一元弱酸（堿）溶液中二、一元弱酸（堿）溶液中pH pH 的計(jì)算的計(jì)算HBBHKa8導(dǎo)出精確式：導(dǎo)出精確式：HHHBHWKKaWHBHKKaaKccHHHBHB9cKaHHBHaKBHB c近似處理近似處理a.當(dāng)Kac20KW，c/Ka400時(shí),如忽略水的電離如忽略水的電離最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式若酸的電離度較小而濃度不是很若酸的電離度較小而濃度不是很小，則小，則HBc10HHcKa242cKKKaaa近似式近似式b.當(dāng)Kac20KW，c/Ka40

4、0時(shí),若酸的電離度不是很小，若酸的電離度不是很小，則則HB=c-H+11如不能忽略水的電離如不能忽略水的電離通常酸的電離度較小，則通常酸的電離度較小，則HBcWHBHKKaWHKcKac.當(dāng)Kac20KW，c/Ka400時(shí),12結(jié)論：結(jié)論：WHBHKKa當(dāng)當(dāng)cKa20KW，c/Ka 400時(shí)時(shí)acKH最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式當(dāng)當(dāng)cKa20KW， c/Ka 400時(shí)時(shí)近似式近似式242cKKKaaa13WHKcKa近似式近似式WHBHKKa精確式精確式當(dāng)當(dāng)cKa20KW， c/Ka 400時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)cKa20KW， c/Ka 400時(shí)時(shí)142.一元弱堿溶液當(dāng)當(dāng)cKb20KW，c/Kb 400時(shí)時(shí)bcKOH當(dāng)當(dāng)

5、cKb20KW， c/Kb20KW, c/Ka=0.1/(7.210-4)400，例例-5 計(jì)算下列溶液的計(jì)算下列溶液的pH.0.10mol/LHF溶液溶液;已知已知Ka=7.210-4 161.010-4molL-1NH4Cl;Kb=1.810-5106 . 510KKKbwacKa20Kw ， c/Ka400(mol/L)106 . 2H7WKcKa6.59pH 17 0.1molL0.1molL-1-1NaAcNaAc溶液溶液; ;K Ka a=1.8=1.81010-5-5106 . 510KKKawb因因cKb20KW，c/Kb 400)mol/L(105 . 7OH6bcK8.87

6、pH5.13,pOH18以二元弱酸以二元弱酸H H2 2B B為例為例三、多元弱酸三、多元弱酸( (堿堿) )溶液溶液pHpH的計(jì)算的計(jì)算1.1.多元弱酸溶液多元弱酸溶液PBEPBE： H H+ +=OH=OH- -+HB+HB- -+2B+2B2-2- 導(dǎo)出精確式：導(dǎo)出精確式：引入引入21aaKKWaaKKKH21BHH212精確式精確式19,4021KcKaa,400,2011KcKcKaaw結(jié)論結(jié)論：二級(jí)電離可忽略二級(jí)電離可忽略241112cKKKaaa,400,2011KcKcKawacKa1202. 2.多元弱堿溶液多元弱堿溶液OHH2211babaKKKK例例:二元弱堿二元弱堿Na

7、2B21cKKcKcKbbwb111400,20400,2011KcKcKbbw241112cKKKbbb,4021KcKbb22 例例3-6 計(jì)算計(jì)算0.10mol/LH3PO4溶液的中溶液的中H+及各型體的濃度。已知及各型體的濃度。已知Ka 1=7.610- 3， Ka2=6.310-8，Ka3=4.410-1323140106 . 710. 0aaKcK磷酸的二、三級(jí)解離和水的解離均可忽略，磷酸的二、三級(jí)解離和水的解離均可忽略，可按一元弱酸來(lái)處理?？砂匆辉跛醽?lái)處理。又因?yàn)橛忠驗(yàn)閏Ka120Kw，c/Ka1=0.10/(7.610-3)400，23)L/ mol(104 . 22106

8、. 710. 04)106 . 7(106 . 724H232331211aaacKKK24 H2PO4-=H+ =2.410-2 mol/L ) (mol/L10403. 2)POH(POH22424c25HPO42-=H2PO4-Ka2/H+ =Ka2=6.310-8 mol/L) (mol/L10319. 6)HPO(HPO82424c26PO43-=HPO42-Ka3/H+=Ka2Ka3/H+ =1.210-18 mol/L ) (mol/L1015. 1)PO(PO183434c) (mol/L10597. 7)POH(POH23434c27計(jì)算計(jì)算0.1 molL-1Na2CO3溶

9、液溶液OH-濃度濃度.25.10p,38. 6pa2a1KK,62. 7p,75. 3pb2b1KK.400/,20,40b1wb1b2b1KcKKcKKc)mol/L(1038. 21cKb28四、兩性物質(zhì)溶液四、兩性物質(zhì)溶液pHpH的計(jì)算的計(jì)算分分類(lèi)類(lèi)多元酸酸式鹽多元酸酸式鹽氨基酸氨基酸弱酸弱堿鹽弱酸弱堿鹽291. 1.多元弱酸的酸式鹽多元弱酸的酸式鹽HHHBHBHHW21KKKaa以以NaHB為例為例H+H2B=OH-+B2-HBHBH121WaaaKKKK30KKaa21HcKKcKKaaa121WH近似處理近似處理(1)c=HB-(2) KcKKcwaa20,202131cKcKKa

10、aW21HcKKcKaaa121HKcKKcwaa20,2021KcKKcwaa20,202132 Na2HPO4溶液溶液Ka2 H2BKa1cKKcKKaaa232WHHB-B2-332.弱酸弱堿鹽cKKcKKHAcWHAcNH4H例例 濃度為濃度為c molL-1NH4Ac的溶液的溶液NH4+NH3KNH4HAcAc-KHAcKHAc34五、強(qiáng)酸與弱酸的混合溶液五、強(qiáng)酸與弱酸的混合溶液例：濃度為例：濃度為c1的強(qiáng)酸的強(qiáng)酸HA與與c2的弱酸的弱酸HB混合溶液混合溶液PBE：H+= c1+B-+OH- H+=c1+B- KKaac2B352)( 4)()(H21211KccKcKcaaa362

11、8)()(H2222cKKcKcaaa100 . 122KaH2SO4的一級(jí)電離十分完全，二級(jí)電離的一級(jí)電離十分完全，二級(jí)電離37 濃度為濃度為c1mol/L弱酸弱酸HA與與c2mol/L的弱酸的弱酸HB混合溶液混合溶液 OHBAH:PBE六、弱酸與弱酸的混合溶液六、弱酸與弱酸的混合溶液 BAH:化簡(jiǎn)HHBHHAHHBHAKK忽略水的電離，忽略水的電離，KcKcHB2HA1H38代數(shù)法思路代數(shù)法思路近似式近似式HH+ + 的精確表達(dá)的精確表達(dá)最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式化學(xué)平衡關(guān)系式化學(xué)平衡關(guān)系式物料平衡物料平衡電荷平衡電荷平衡* *質(zhì)子條件質(zhì)子條件近似處理近似處理39例例3-7計(jì)算濃度為計(jì)算濃度為0.1 m

12、olL-1下列溶液的下列溶液的pH(1)Na2HPO4溶液溶液(2) NaHCO3溶液溶液(3)NaHSO4溶液溶液(4)NaH2BO3溶液溶液（5）NH4Cl溶液溶液40（6）NH4CN溶液溶液(7) NH4HSO4溶液溶液（8）NaAc溶液溶液(9)Na2S溶液溶液（10）Na2B4O710H2O溶液溶液41解題思路：解題思路：判定溶液性質(zhì)，判定溶液性質(zhì)，明確計(jì)算對(duì)象，明確計(jì)算對(duì)象，使用對(duì)應(yīng)常數(shù)，使用對(duì)應(yīng)常數(shù)，選擇合適算式。選擇合適算式。辨性質(zhì)，辨性質(zhì)，明對(duì)象，明對(duì)象，選常數(shù)，選常數(shù)，擇算式。擇算式。42 ,36.12p , 20. 7p32KKaaKKcKcwaa20 ,2032(mol

13、/L)1084. 110 Na2HPO4溶液溶液cKcKKaaW32H9.74pH 43(2) NaHCO3溶液溶液)mol/L(108 . 4925.10p,38. 6p21KKaaKKcKcwaa20 ,2021KKaa21H8.32pH 44 NaHSO4溶液溶液400/, 20KcKcKawa(mol/L)107 . 221.57pH 242cKKKaaa, 0 . 2paK45(4)NaH2BO3溶液溶液24. 9pKa,76. 4pKb400/, 20KcKKcbwbbcKOH)mol/L(1032. 132.88pOH 11.12pH 46（5）NH4Cl溶液溶液74. 4pKb

14、, 26. 9pKa400/, 20KcKcKawacKaH)mol/L(104 . 7613.5pH 47（6）NH4CN溶液溶液24. 9p:HCN, 74. 4p:NHa13KKb26. 9p:NH24KaKcKKcwaa20, 2021KKaa21H(mol/L)106 . 51025.9pH 48(7) NH4HSO4溶液溶液26. 9p:NH24Ka, 0 . 2p:HSO1-4aKSOOHSONHH :PBE-24-243H)H(HHSOSO1-41-24KcKaa結(jié)果同（結(jié)果同（3），），pH=1.5749（8）NaAc溶液溶液,74. 4pKa, 26. 9pKb400/, 20KcKcKbwb(mol/L)10