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第四章酸堿反應(yīng)4-1酸堿理論概述4-2電解質(zhì)溶液的解離平衡4-3電解質(zhì)水溶液pH值的計(jì)算

第四章酸堿反應(yīng)14-1-1關(guān)于電離理論

到目前為止,我們討論酸堿時(shí)總是把電離出的正離子全部是H+的物質(zhì)叫酸;把電離出的負(fù)離子全部是OH-的物質(zhì)叫堿。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:H++OH-

=H2O。

這是根據(jù)阿侖尼烏斯在1887年時(shí)提出的理論來劃分的。一般稱為阿侖尼烏斯電離理論。電離理論只適用于水溶液,

4-1酸堿理論概述4-1-1關(guān)于電離理論4-1酸堿理論概述24-1-2質(zhì)子酸堿理論

1.定義:(1)酸──凡是能給出質(zhì)子H+的分子或離子。

所以有分子酸和離子酸,例如:分子酸:HCl,HAc,H2O;

正離子酸:H3O+,NH4+

負(fù)離子酸:HCO3-,H2PO4-

這些物質(zhì)的共同之處是都能給出質(zhì)子。例如:而且,給出質(zhì)子的能力越強(qiáng)其酸性也越強(qiáng)。4-1-2質(zhì)子酸堿理論這些物質(zhì)的共同之處是都能給出質(zhì)3(2)堿──凡是能與質(zhì)子結(jié)合的分子或離子。

例如:分子堿:NH3,H2O

正離子堿:[Al(H2O)5(OH)]2+

負(fù)離子堿:OH-,Ac-,HCO3-

它們的共同之處是都能結(jié)合質(zhì)子,例如:而且,結(jié)合質(zhì)子的能力越強(qiáng)其堿性也越強(qiáng)。它們的共同之處是都能結(jié)合質(zhì)子,例如:而且,結(jié)合質(zhì)子的能力越強(qiáng)4(3)兩性物質(zhì)──即能給出質(zhì)子,又能結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)。例如:H2O,HCO3-,H2PO4-等等。

由此一來,酸堿的定義范圍更大了。而且,沒有了鹽的名稱和定義。(3)兩性物質(zhì)──即能給出質(zhì)子,又能結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)。52.共軛酸堿對(duì)

在質(zhì)子理論中,任何一個(gè)酸給出一個(gè)質(zhì)子后就變成堿,任何一個(gè)堿結(jié)合一個(gè)質(zhì)子后就變成一個(gè)酸。例如:

HAc是酸,若是有反應(yīng):

生成的Ac-

就是堿。HAc與Ac-

是一對(duì)共軛酸堿對(duì)。我們說HAc是Ac-

的共軛酸,而Ac-

是HAc的共軛堿。

2.共軛酸堿對(duì)生成的Ac-就是堿。HAc6一般來說:共軛酸越強(qiáng),它的共軛堿就越弱;共軛堿越強(qiáng),它的共軛酸就越弱。如:H2O=H++OH-水為最弱的酸,它的共軛堿是最強(qiáng)的堿。

同一個(gè)共軛酸堿對(duì)中,共軛酸的Ka與共軛堿的Kb的乘積等于水的離子積常數(shù)。即:Ka×Kb=10-14一般來說:共軛酸越強(qiáng),它的共軛堿就越弱;共軛堿越強(qiáng),7酸1堿2酸2堿1NH3和HCl的反應(yīng),無論在水溶液中或氣相中,其實(shí)質(zhì)都是一樣的。即HCl是酸,放出質(zhì)子給NH3,然后轉(zhuǎn)變?yōu)樗墓曹棄ACl-;NH3是堿,接受質(zhì)子后轉(zhuǎn)變?yōu)樗墓曹椝酦H4+。強(qiáng)酸放出的質(zhì)子,轉(zhuǎn)化為較弱的共軛堿。

3.酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì),就是兩個(gè)共軛酸堿對(duì)之間質(zhì)子傳遞的反應(yīng)。例如:HCl+NH3

=NH4++Cl-酸1堿2酸284-2電解質(zhì)溶液的解離平衡水溶液(熔融態(tài))電解質(zhì)非電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)完全解離部分解離離子型化合物,如KCl,NaCl強(qiáng)極性鍵的共價(jià)化合物,如HCl,H2SO4如H2O,HAc,NH34-2電解質(zhì)溶液的解離平衡水溶液電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)完全解離離子94-2-1強(qiáng)電解質(zhì)溶液

1、強(qiáng)電解質(zhì)的電離

人們?cè)趯?shí)際測(cè)量上述強(qiáng)電解質(zhì)溶液時(shí)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映它們并不是100%電離的。象HCl為91%,KCl為86%等等,這是為什么呢?

4-2-1強(qiáng)電解質(zhì)溶液10

由于靜電吸引力的作用,每一正離子周圍包圍著一些負(fù)離子??拷行奶庁?fù)離子密一些,較遠(yuǎn)處負(fù)離子稀少一些。如下圖所示:

由于靜電吸引力的作用,每一正離子周圍包圍著一些負(fù)離子11

此即形成了所謂的離子氛。由于離子氛的存在,影響了離子遷移的速度,因此,使得離子不能完全發(fā)揮應(yīng)有的導(dǎo)電效能。

此外,在高濃度強(qiáng)電解質(zhì)溶液中還有離子對(duì)存在。例如,Na+,Cl-它們由于靜電引力而靠在一起,但是并不形成分子(結(jié)合并不牢固),它們?cè)谕怆妶?chǎng)中也不定向移動(dòng),即失去了導(dǎo)電作用。所以也會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生誤差。

此即形成了所謂的離子氛。由于離子氛的存在,影響了離子12

2、活度:

在研究強(qiáng)電解質(zhì)溶液時(shí)引入一個(gè)叫做有效濃度的概念。有效濃度又叫做活度?;疃醛ぉ挝惑w積電解質(zhì)溶液中能自由移動(dòng)的某種離子的摩爾數(shù)。通常用a表示。

a=γC

式中γ為活度系數(shù),C為離子濃度。一般來說離子濃度越大,γ的值越小。思考題:請(qǐng)考慮提高離子濃度C,活度a是增大還是減小?

2、活度:13活度系數(shù)反映了離子在溶液中所受相互牽制作用的大小,所以它必定于溶液中所有離子的濃度和離子電荷有關(guān)。離子強(qiáng)度I例:求0.01mol·L-1BaCl2溶液的離子強(qiáng)度。解:Ba2+2Cl-例:求0.1mol·L-1HCl和0.1mol·L-1CaCl2混合液的離子強(qiáng)度。H+Ca2+3Cl-活度系數(shù)反映了離子在溶液中所受相互牽制作用的大小,所以它必定14在稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,離子氛的影響可以忽略不計(jì)??梢哉J(rèn)為此時(shí)強(qiáng)電解質(zhì)是100%電離的,并且可以自由移動(dòng)。離子強(qiáng)度(I)活度系數(shù)Z=1Z=2Z=3Z=4110-30.930.830.730.56510-30.920.720.510.39110-20.890.630.390.19510-20.810.440.150.040.10.780.330.080.010.50.62---在稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,離子氛的影響可以忽略不計(jì)??梢?54-2-2水的電離與pH值

1.水的電離平衡

水是一種弱電解質(zhì),常溫下有如下平衡:(25℃時(shí))

當(dāng)水溫變化很小時(shí)Kw幾乎不變,而且Kw不隨水溶液中其它離子的濃度變化而變化。但是,當(dāng)水溫顯著改變時(shí)Kw也有改變。這一點(diǎn)務(wù)必注意。水的離子積常數(shù)4-2-2水的電離與pH值(25℃時(shí))當(dāng)水溫變化162.pH值水溶液中氫離子的濃度稱為溶液的酸度。水溶液中H+離子的濃度變化幅度往往很大,濃的可大于10mol·L-1,一般溶液中[H+]很小,其數(shù)值讀寫都不方便。故用其負(fù)對(duì)數(shù)pH值表示,即:同樣:因?yàn)椋核詐H+pOH=142.pH值同樣:因?yàn)椋核詐H+pOH=14173、拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng)

自學(xué)要求:1、什么是拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng)2、什么是拉平溶劑和區(qū)分溶劑3、拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng)自學(xué)要求:184-2-3弱酸、弱堿的電離平衡1、一元弱酸、弱堿的電離平衡,電離常數(shù)例如:其平衡常數(shù)為:

式中Ka是弱酸電離平衡常數(shù),Kb是弱堿電離平衡常數(shù),電離平衡常數(shù)簡(jiǎn)稱電離常數(shù)。4-2-3弱酸、弱堿的電離平衡其平衡常數(shù)為:式中Ka是弱19用通式表示就是:電離常數(shù)用通式表示就是:電離常數(shù)202、多元弱酸的電離平衡

例如:

其實(shí)它們的電離過程都是分步進(jìn)行的。2、多元弱酸的電離平衡其實(shí)它們的電離過程都是分步進(jìn)行的。21比如:

其中Kα1為第一級(jí)電離常數(shù),Kα2為二級(jí)電離常數(shù)。一般來說,Kα1>Kα2

,故比較弱酸的酸性強(qiáng)弱只要比較Kα1的大小即可。Kα1大的一般酸性較強(qiáng)。比如:其中Kα1為第一級(jí)電離常數(shù),Kα2為二級(jí)電離常數(shù)22累積平衡常數(shù)(βk)

HnA=H+Hn-1AKa1Hn-1A=H+Hn-2AKa2

······HA=H+AKan通式:Hn-k+1A=H+Hn-kAk=1,2,…n第k級(jí)累積電離反應(yīng)的通式:HnA=kH+Hn-kA逐級(jí)電離常數(shù)累積平衡常數(shù)(βk)HnA=H+Hn-1A234-3有關(guān)酸堿溶液中的濃度計(jì)算4-3-1酸堿溶液中的平衡關(guān)系一.物料平衡:

物料平衡即質(zhì)量平衡(用MBE表示),它是指在一個(gè)化學(xué)平衡體系中,某種組分的濃度等于該組分各種存在形式平衡濃度的總和。例如:0.10mol·L-1HAc溶液的MBE為:[HAc]+[Ac-]=[HAc]0=0.10mol·L-1又如:,總濃度為C0的Na2CO3溶液的MBE2C0=[Na+]4-3有關(guān)酸堿溶液中的濃度計(jì)算4-3-1酸堿溶液中的24二.電荷平衡

溶液中的正負(fù)電荷的總數(shù)應(yīng)該相等,由此可以列出電荷平衡式(用EBE表示)。例如:在HCl水溶液中有:H+,OH-,Cl-等,而且有平衡式:

[H+]=[OH-]+[Cl-]二.電荷平衡25

又如:在NaAc溶液中,有Ac-,H+,OH-,Na+。所以就有:

[Ac-]+[OH-]=[H+]+[Na+]

在CaCl2溶液中有Ca2+,Cl-,OH-,H+。所以就有:2[Ca2+]+[H+]=[Cl-]+[OH-]

式中Ca2+帶有2階正電荷,相當(dāng)于2個(gè)Cl-的電量,所以[Ca2+]要乘以2。

又如:在NaAc溶液中,有Ac-,H+,OH-,Na+26三.質(zhì)子條件式

在酸堿反應(yīng)中,一方失去的質(zhì)子應(yīng)該等于另一方得到的質(zhì)子,由此可以列出質(zhì)子平衡式(用PBE表示)。(2)將溶液中其他酸堿組分與參考水準(zhǔn)進(jìn)行比較,哪些是得質(zhì)子的,哪些是失質(zhì)子的。以一元弱酸HA為例.(1)首先選擇溶液中大量存在的并參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的酸堿組分作為參考水準(zhǔn);選大量存在的HA和H2O為參考水平三.質(zhì)子條件式(2)將溶液中其他酸堿組分與參考水準(zhǔn)進(jìn)行比較27(3)根據(jù)得失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的原則,將所有得質(zhì)子后的組分的濃度相加并寫在等式的一邊,將所有失質(zhì)子后的組分的濃度相加并寫在等式的另一邊,這樣就得到質(zhì)子條件式。質(zhì)子平衡式為:[H+]=[OH-]+[A-]參考水平(3)根據(jù)得失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的原則,將所有得質(zhì)子后的組分28參考水平是什么?多元弱酸,以H2A為例,選大量存在的H2A和H2O為參考水平:質(zhì)子平衡式為:[H+]=[OH-]+2[A2-]+[HA-]弱酸HnA,質(zhì)子平衡式為:

[H+]——得質(zhì)子產(chǎn)物平衡濃度k——失質(zhì)子數(shù)[Hn-kA]——失質(zhì)子產(chǎn)物平衡濃度[OH-]——水電離產(chǎn)物平衡濃度參考水平是什么?多元弱酸,以H2A為例,選大量存在的H2A和29參考水平是什么?NaHCO3水溶液參考水平Na2CO3水溶液參考水平參考水平是什么?NaHCO3水溶液參考水平Na2CO3水溶液304-3-2酸堿溶液中[H+]的精確計(jì)算

1.強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液pH值的計(jì)算整理之:[H+]2-CHCl[H+]-Kw=0精確式以一元酸鹽酸為例。在其水溶液中有:

HCl=H++Cl-是完全電離的。所以有:CHCl=[H+]HCl

H2O=H++OH-PBE為[H+]=CHCl+[OH-]4-3-2酸堿溶液中[H+]的精確計(jì)算整理之:[H31解之即有:此即為一元強(qiáng)酸溶液中[H+]的精確計(jì)算公式。解之即有:此即為一元強(qiáng)酸溶液中[H+]的精確計(jì)算公式。32討論:

若CHCl>10-6mol/L,則(CHCl)2>>4Kw因此水的電離可以忽略,所以:[H+]

CHCl。2)若CHCl

10-8mol/L,則(CHCl)2

4Kw因此[H+]主要來源于水的電離,所以:

3)CHCl在10-8~10-6之間時(shí)可以精確式計(jì)算。4)強(qiáng)堿的計(jì)算方法與上述相似,可以自行推導(dǎo)。

討論:3)CHCl在10-8~10-6之間時(shí)可33[HAc]是HAc的平衡濃度,它等于什么?[OH-]、[Ac-]兩項(xiàng)分別等于什么?2、一元弱酸溶液[H+]的計(jì)算

以HAc為例,在水中有如下平衡:HAc?H++Ac-

精確式PBE為:[H+]=[OH-]+[Ac-](1)根據(jù)MBECHAc=[HAc]+[Ac-]

和PBE[H+]=[OH-]+[Ac-]有:[HAc]=CHAc-[H+]+[OH-]解之,即可得一元弱酸溶液的[H+]。但是,非常麻煩。所以一般均作如下處理:

[HAc]是HAc的平衡濃度,它等于什么?[OH-]、[Ac34討論:

(1)當(dāng)Ka和C都不太小時(shí)(CKa

20Kw),H+主要來源于弱酸的解離。水的解離可以忽略不計(jì)。解之即有:討論:解之即有:35(2)當(dāng)Ka和C都不太小,(CKa

20Kw,而且C/Ka

500)時(shí),Kw/[H+]很小,可以忽略不計(jì)。并且有C-[H+]

C,

此即為計(jì)算弱酸溶液[H+]的最簡(jiǎn)式,也是最為常用的近似公式。即:(2)當(dāng)Ka和C都不太小,(CKa20Kw,而且36(3)當(dāng)Ka和C都極小時(shí),水解離的影響就不能忽略,此時(shí),溶液中H+的主要來源于H2O的解離。當(dāng)CHAc/Ka>105時(shí),

以上三個(gè)公式可根據(jù)條件和要求來選用,千萬不可亂用。(3)當(dāng)Ka和C都極小時(shí),水解離的影響就不能忽略以37∴可以用最簡(jiǎn)式例題:計(jì)算0.10mol·L-1NH4NO3溶液的pH值。解:∵C·Ka=0.1×5.6×10-10=5.6×10-11>20KwC/Ka=0.1/5.6×10-10>500pH=5.13∴可以用最簡(jiǎn)式例題:計(jì)算0.10mol·L-1NH438電離度α

定義:起始C00平衡時(shí)C-CαCαCα其電離平衡常數(shù)為:當(dāng)

<5%或c酸/Ka

500時(shí),1-

≈1或者:此即所謂稀釋定律,也就是電離度和電離常數(shù)的關(guān)系式。電離度α定義:起始C039例題:

計(jì)算常溫下0.1mol·L-1HAc溶液中H+濃度、HAc的平衡濃度、溶液的pH值以及此時(shí)HAc的電離度。(Ka=1.8×10-5)解:因?yàn)橛深}意可知有C/Ka>500,所以有:答:溶液的PH值為2.87,電離度為1.34。例題:計(jì)算常溫下0.1mol·L-1HAc溶液中H40例計(jì)算0.00010mol·L-1HCN溶液的pH值,解:Koa很小,C0Koa<20Kow,C0/Koa>105

pH=6.61例計(jì)算0.00010mol·L-1HCN溶液的p413、多元弱酸溶液[H+]的計(jì)算

多元弱酸是分級(jí)電離的,[H+]主要來源于第一級(jí)的電離,所以一般可以當(dāng)作一元弱酸來近似處理,即用:來計(jì)算。也有人為了提高精確度而用逼近法處理,這已經(jīng)不在本課程范圍以內(nèi)了。大家可以參閱其他書籍。3、多元弱酸溶液[H+]的計(jì)算來計(jì)算。也有人為了提高42例題:求飽和H2S溶液中[H+]、[HS-]、[H2S]和[OH-]解:①求[H+]、[HS-]因K1/K2=1.07×10-7/1.26×10-13≥102∴可忽略二級(jí)電離,當(dāng)一元酸處理來求[H+]H2S=H++HS-0.1-xxx

c/Ka=0.1/1.07×10-7≥500,則0.1-x≈0.1∴[H+]2=cKa=0.10×1.07×10-7∴[H+]=1.03×10-4(mol·L-1)[H+]≈[HS-]=1.03×10-4mol·L-1例題:求飽和H2S溶液中[H+]、[HS-]、[H2S]43

②求[S2-]因S2-是二級(jí)電離的產(chǎn)物HS-

=H++S2-

K2=[H+][S2-]/[HS-]=1.26×10-13∵[H+]≈[HS-]∴[S2-]=K2=1.26×10-13[OH-]=Kw/[H+]=1×10-14/1.03×10-4=9.7×10-11(mol·L-1)由上可得下列結(jié)論:①多元酸K1>>K2>>K3時(shí),求[H+]時(shí)當(dāng)做一元酸處理;②二元酸中酸根的濃度近似于K2,與酸的原始濃度關(guān)系不大。②求[S2-]44由化學(xué)平衡移動(dòng)原理,改變多元弱酸溶液的pH值,將使電離平衡發(fā)生移動(dòng)。

K1K2=[H+]2[S2-]/[H2S][S2-]=K1K2[H2S]/[H+]2例題:飽和H2S,加酸使[H+]為0.24mol·L-1這時(shí)溶液中[S2-]=?解:[S2-]=K1K2[H2S]/[H+]2=1.07×10-7×1.26×10-13×0.10/0.242=2.3×10-20(mol·L-1)答:[S2-]=2.3×10-20mol·L-1

由化學(xué)平衡移動(dòng)原理,改變多元弱酸溶液的pH值,將使電離平454、兩性物質(zhì)溶液[H+]的計(jì)算

以NaHA為例PBE為

[H+]+[H2A]=[OH-]+[A2-]

上式是適用于NaHA形式的兩性物質(zhì)溶液[H+]的精確計(jì)算公式,各人可以根據(jù)具體要求和條件再作適當(dāng)?shù)慕啤?/p>

4、兩性物質(zhì)溶液[H+]的計(jì)算上式是適用于46

當(dāng)CKa2

20Kw時(shí),可得如下近似公式:當(dāng)C/Ka1

20時(shí),可有:這是計(jì)算兩性物質(zhì)溶液[H+]的最簡(jiǎn)式。當(dāng)CKa220Kw時(shí),可得如下近似公式:當(dāng)C/K47例題計(jì)算0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH值。解:已知

Koa1=4.16×10-7,Koa2=5.62×10-11∵Koa2·C0=5.62×10-11×0.1>20Kow且

C0>>Koa1

∴pH=8.32例題計(jì)算0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH值。48例題

計(jì)算0.05mol·L-1Na2HPO4溶液的pH值。解:已知

Koa1=10-2.16,Koa2=10-7.21,Koa3=10-12.32∵Koa3·C0=10-12.32×0.05=2.4×10-14<20Kow∴Kow項(xiàng)不能忽略,而C0/Koa2=0.05/10-7.21=8.1×105>>20C0+Koa2≈C0

pH=9.69例題計(jì)算0.05mol·L-1Na2HPO4溶液494-4-1電離平衡的移動(dòng)和同離子效應(yīng)

設(shè)有平衡:

此時(shí)若加入大量的HCl,即H+;或者NaAc,即Ac-。由前面已學(xué)的化學(xué)平衡原理可知,反應(yīng)將向左方進(jìn)行。即HAc的電離度減小了。4-4同離子效應(yīng)和緩沖溶液此時(shí)若加入大量的HCl,即H+;或者NaAc,即50

往其中加入NH4Cl或者NaOH時(shí),也有同樣情況,它們將強(qiáng)烈地抑制NH3的電離。象這種在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),可使弱電解質(zhì)的電離度降低的現(xiàn)象叫同離子效應(yīng)。再有如:往其中加入NH4Cl或者NaOH時(shí),也有同樣情況,它514-4-2緩沖溶液

1.基本概念:

通常在水中,或者是NaOH水溶液中加入少量HCl,NaOH之類的強(qiáng)酸強(qiáng)堿,或者大量稀釋就會(huì)使水溶液的pH值變化好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。但是在HAc-NaAc的混合液中加入少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或者稀釋后,其pH值卻可基本上不變。象這樣由弱酸及其共軛堿組成的混合溶液,它的pH值能在一定范圍內(nèi)不因稀釋或者外加少量酸堿而發(fā)生顯著變化,這種溶液叫緩沖溶液。

4-4-2緩沖溶液522.緩沖原理

可以從電離平衡上來研究。例如:

當(dāng)加入少量HCl,即H+

時(shí),H+便和Ac-生成HAc,而溶液中[H+]基本不變。當(dāng)加入少量NaOH即OH-

時(shí),H+

便和OH-

結(jié)合成水。由于溶液中[H+]降低,平衡就向右邊移動(dòng),促使HAc又電離出一些H+

來,以補(bǔ)充減少的H+。結(jié)果溶液中的[H+]最終還是基本不變。這就是緩沖溶液的緩沖原理。2.緩沖原理當(dāng)加入少量HCl,即H+時(shí),H+便和533、緩沖溶液的pH值

緩沖溶液的pH值如何計(jì)算呢?以HAc~NaAc為例。

寫出含有濃度為Ca的HAc和濃度為Cb的NaAc水溶液的質(zhì)子條件式。H2O,HAc,Ac-

都參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)若選擇HAc和H2O為參考水準(zhǔn),則PBE為

[H+]=[OH-]+[Ac-]-Cb若選擇Ac-和H2O為參考水準(zhǔn),則PBE為

[H+]+[HAc]-Ca=[OH-]通過MBE

[HAc]+

[Ac-]=Ca+Cb可以相互變換表達(dá)式。3、緩沖溶液的pH值緩沖溶液的pH值如何計(jì)算呢?以HA54變換PBE為[Ac-]=Cb+[H+]-[OH-][HAc]=Ca+[OH-]-[H+]由精確計(jì)算公式變換PBE為[Ac-]=Cb+[H+]-[55討論:1.若溶液呈酸性時(shí),[H+]>>[OH-]2.若溶液呈堿性時(shí),[OH-]>>[H+]或當(dāng)弱酸及其共軛堿的分析濃度較大時(shí),即

Ca>>[OH-]-[H+];Cb>>[H+]-[OH-]討論:2.若溶液呈堿性時(shí),[OH-]>>[H+]或56設(shè)有:代入平衡常數(shù)表達(dá)式始c酸0c堿平c酸-x

x

c堿+x

這里由于同離子效應(yīng),因此x很小與

C酸,C堿相比可以忽略。所以:由該公式可知:(1)緩沖溶液的pH值與弱酸的電離常數(shù)Ka有關(guān);(2)緩沖溶液的pH值與其組成有關(guān),即與酸和鹽的濃度比值有關(guān)。設(shè)有:代入平衡常數(shù)表達(dá)式始c酸57思考題:自行推出堿性緩沖溶液的OH-的pOH為思考題:58

例題:乳酸HLac的Ka=1.4×10-4,1升含有1mol的HLac和1molNaLac的緩沖溶液中加0.01mol·L-1的酸,溶液的pH值為多少?加0.01mol·L-1的OH-,pH值又是幾?解:①求緩沖溶液的pH:∵ca=1mol·L-1;cb=1mol·L-1pKa=-lg1.4×10-4=3.85

pH=pKa-lg

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