《分析化學(xué)(第2版)電子教案》5.3-酸堿溶液ph值的計(jì)算課件

1、5.3 酸堿溶液pH值的計(jì)算5.3.1 強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液5.3.2 一元弱酸弱堿溶液5.3.3 多元酸堿溶液5.3.4 兩性物質(zhì)溶液 5.3.5 混合酸（堿）溶液第5章 酸堿滴定法返回目錄 對(duì)于各種不同的酸堿溶液，推導(dǎo)計(jì)算溶液酸度公式的步驟如下：1.利用溶液中的平衡關(guān)系（包括質(zhì)子平衡、物料平衡、電荷平衡、電離平衡等）列出等式；2.利用平衡關(guān)系將未知項(xiàng)用原始形體的濃度項(xiàng)替代，從而消去未知項(xiàng)；3.對(duì)于氫離子濃度項(xiàng)的高次方程做合理的近似處理；4.解方程求出氫離子濃度5.3.1 強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液 H+2caH+Kw = 0強(qiáng)酸溶液pH精確計(jì)算公式：強(qiáng)酸溶液pH近似計(jì)算公式：當(dāng)時(shí)，以濃度為ca 的鹽酸溶液為例，

2、討論強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液pH的計(jì)算方法。 強(qiáng)堿溶液精確計(jì)算公式：強(qiáng)堿溶液近似計(jì)算公式：當(dāng)時(shí)，對(duì)于強(qiáng)堿溶液 ，以NaOH為例，其質(zhì)子平衡為解: 質(zhì)子平衡式為 首先近似認(rèn)為 OH- =1.010-5 molL-1， 則 H+ = 1.010-9 molL-1， 因?yàn)?cb 20H+ 故水的解離可以忽略不計(jì)，用最簡(jiǎn)式計(jì)算 例題5-3 計(jì)算1.010-5 molL-1 NaOH溶液的pHpOH = 5.00 pH = 14.005.00 = 9.00例題5-4 計(jì)算2.010-7 molL-1 HCl溶液的pH 因?yàn)閏a 10Kw , 水的解離可以忽略，且 所以可以用一元弱堿的最簡(jiǎn)式計(jì)算pOH = 5.13

3、pH=14.05.13 = 8.87例題5-7 計(jì)算1.010-4 molL-1NH4Cl溶液的pH值，已知解：NH4+是NH3的共軛酸，所以 因?yàn)?且 , 故水的解離不能忽略，而NH4+本身的解離可以忽略，即NH4+ c，所以 pH = 6.59對(duì)于二元弱酸H2B,其質(zhì)子平衡式為 ： H+ = HB- + 2B2- + OH- 5.3.3 多元酸堿溶液將酸堿解離平衡關(guān)系式代入上式，得或?qū)憺椋ń剖剑ㄗ詈?jiǎn)式）可以忽略水的解離若可以忽略弱酸的二級(jí)解離,則有若例題5-8 計(jì)算0.10 molL-1 H2C2O4溶液的pH。解：草酸為二元弱酸，已知其 因?yàn)?所以，可以忽略水的解離和草酸的 二級(jí)解離

4、，按一元弱酸的近似公式計(jì)算：pH = 1.27 例題5-9 計(jì)算0.10 molL-1 Na2CO3水溶液的pH。解：按照酸堿質(zhì)子理論的定義Na2CO3為二元弱堿，已知其因?yàn)?所以可用一元弱堿的最簡(jiǎn)式計(jì)算。 pOH = 2.38 pH = 142.38 = 11.625.3.4 兩性物質(zhì)溶液 以弱酸弱堿鹽 NH4Ac 為例，討論兩性物質(zhì)水溶液H+的計(jì)算。設(shè)溶液中NH4Ac的濃度為c，其中的NH4+能給出質(zhì)子，作為兩性物質(zhì)的酸組分，其酸解離常數(shù)用 Ka表示；Ac-能接受質(zhì)子，作為堿組分，其共軛酸HAc的酸常數(shù)以Ka表示。按照前述方法步驟推導(dǎo)計(jì)算弱酸弱堿鹽溶液H+的公式。 首先寫出質(zhì)子平衡式 H+

5、=NH3HAc +OH-此式為計(jì)算弱酸弱堿鹽溶液H+濃度的精確式,可作如下近似處理。因?yàn)镹H4+ Ac-c，所以當(dāng) 時(shí) 當(dāng) 時(shí)對(duì)于弱酸弱堿鹽當(dāng)時(shí)（近似公式）（最簡(jiǎn)式）當(dāng)時(shí)（最簡(jiǎn)式）當(dāng)時(shí)（近似公式）當(dāng)時(shí)對(duì)于酸式鹽HB-（近似公式）例題5-11 計(jì)算1.010-3 molL-1的丙二酸氫鈉溶液的pH。已知丙二酸氫鈉的 因?yàn)?所以，應(yīng)該用近似式計(jì)算。 解：丙二酸氫鈉屬于二元弱酸的酸式鹽， 例題5-13 計(jì)算0.10 molL-1氨基乙酸溶液的pH。解：氨基乙酸在溶液中以雙極離子形式存在，其解離平衡如下: +H3NCH2COOH +H3NCH2COO- NH2CH2COO- 氨基乙酸陽(yáng)離子 氨基乙酸雙

6、極離子 氨基乙酸陰離子Ka1Ka2 因?yàn)?, 所以用最簡(jiǎn)式計(jì)算補(bǔ)充例題:計(jì)算0.10molL-1Na2HPO4溶液的pH值。已知H3PO4的 解5.3.5 混合酸（堿）溶液例題5-14 0.010molL-1HCl和0.010molL-1HAc混合溶液的pH值。已知HAc的 混合酸堿溶液的種類是十分繁多的，有強(qiáng)酸和弱酸、強(qiáng)堿和弱堿、弱酸和弱酸、弱堿和弱堿、弱酸和弱堿等各種不同形式的混合溶液。但是解決問(wèn)題的方法是相同的，在此通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)例說(shuō)明計(jì)算混合酸堿溶液pH的方法步驟。解因?yàn)槭撬嵝匀芤?，所以水的電離可以忽略。 當(dāng)時(shí)， HAc的解離可以忽略例題5-15 .計(jì)算0.10molL-1H2SO4溶液的pH值，已知, 1解判