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文檔簡介
.,一、質子條件,質子條件,又稱質子平衡方程(Protonbalanceequation)用PBE表示。溶液中得質子后產物與失質子后產物的質子得失的量相等。反映了溶液中質子轉移的量的關系。,Na2S的OH-表達式,NaHCO3的質子條件為,HAc水溶液,.,Notes:,選好質子參考水準。以溶液中大量存在并參與質子轉移的物質為質子參考水準,通常是原始的酸堿組分及水。寫出質子參考水準得到質子后的產物和失去質子后的產物,并將所有得到質子后的產物平衡濃度的總和寫在等式的一邊,所有失去質子后的產物平衡濃度的總和寫在等式的另一邊,即得到質子條件。在處理多元酸堿時應注意濃度前的系數。在質子條件中不應出現作為質子參考水準的物質,因為這些物質不管失去質子或是接受質子都不會生成它本身。,.,Example:,寫出NH4H2PO4水溶液的質子條件式:+H+-H+H+H2OOH-NH4+NH3H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-,H+H3PO4=OH-+NH3+2PO43-+HPO42-,.,二、pH的計算,(1)強酸(強堿)溶液,強酸溶液A最簡式H+=ca(ca10-6mol/L),B近似式,(ca10-6mol/L),.,(1)強酸(強堿)溶液,強堿溶液,A最簡式:OH-=cb(cb10-6mol/L),B近似式,(cb10-6mol/L),.,二、pH的計算,(2)一元弱酸(堿)和多元弱酸(堿),A最簡式:,(cKa10Kw及c/Ka105),B近似式:,(cKa10Kw及c/Ka105),(cKa10Kw及c/Ka105),.,一元弱堿,A最簡式:,(cKb10Kw及c/Kb105),B近似式:,(cKb10Kw及c/KbcHBKHB),.,(6)兩種弱堿的混合,當cb1Kb1cb2Kb2)時,.,(7)兩性物質酸式鹽NaHA,近似式:,(HA-c,忽略HA-的離解),(HA-c,cKa210Kw忽略HA-和水的離解),最簡式:,(HA-c,cKa210Kwc10Ka1),.,一元弱酸弱堿鹽,近似式:,(HA=A-c,忽略HA和A-的離解),(HA=A-c,Ka20Kw,忽略HA、A-和水的離解),最簡式:,(HA=A-C,Ka20Kw,C20Ka),.,多元酸的鹽(NH4)2CO3、(NH4)2S,最簡式:,.,HAc+NaF,H3BO3+NaAc的混合液,近似式:,最簡式:當KHAcCHAc20Kw,CF-20KHF時,,.,緩沖溶液,(1)緩沖溶液的緩沖原理,能夠抵抗外加少量酸、堿或加水稀釋,而本身的pH基本保持不變的溶液稱為緩沖溶液。,常見的緩沖溶液由:弱酸及其共軛堿、弱堿及其共軛酸、多元弱酸的酸式鹽及其次級鹽等組成。HAc-NaAc、NH4+-NH3、H3PO4-NaH2PO4、NaH2PO4-Na2HPO4、NaHCO3-Na2CO3,.,緩沖溶液,(2)緩沖溶液的pH計算,HAcH+Ac-,起始(moldm-3)ca0cb平衡(moldm-3)cac(H+)c(H+)cb+c(H+)由于弱酸HA的解離程度較弱,且體系中有較大量的A-存在,抑制HA的離解使cac(H+)ca、cb+c(H+)cb,.,.,.,緩沖溶液,(3)緩沖溶液的選擇和配制,適當提高共軛酸堿對的濃度0.11moldm-3保持共軛酸堿對的濃度接近,即ca/cb=11緩沖范圍pH=pKa1常用緩沖體系中弱酸的pKa與緩沖范圍,例題6,下一節,例題-5,.,常用緩沖體系中弱酸的pKa與緩沖范圍,.,計算0.10moldm-3HAc溶液的pH值,解:,pH=2.89,例題2,已知Ka(HAc)=1.76105,,.,計算0.10moldm3NaAc溶液的pH值,解:,pOH=-lgc(OH-)=5.1pH=14-pOH=14-5.1=8.9,Ac-+H2O,HAc+OH-,HAc,H+Ac-,Ac-的Kb=1.010-14/1.7610-5=5.6810-10c(Ac-)/Kb=0.10/5.681010=1.7108400,例題3,KaKb=c(H+)c(OH-)=Kw=1.010-14,.,計算0.10moldm3Na2CO3溶液的pH值,解:,pOH=-lg(4.210-3)=2.4pH=14-pOH=14-2.4=11.6,CO32-+H2O,HCO3-+OH-,例題4,.,計算將10.0ml0.2000moldm-3HAc和5.5ml0.2000moldm-3NaOH溶液混合后溶液的pH值(pKa=4.75),解:cb=0.2005.5/15.5=0.071(moldm-3)ca=(10.00.200-5.50.200)/15.5=0.058(moldm-3),pH=4.84,例題5,.,需要pH=4.1的緩沖溶液,分別以HAc+NaAc和苯甲酸+苯甲酸鈉(HB+NaB)配制。試求c(NaAc)/c(HAc)和c(HB)/c(NaB)的值。若相關組分的濃度都為0.1moldm-3,哪種緩沖溶液更好?,例題6,解:欲配制pH=
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