1、會計學1酸堿解離酸堿解離(ji l)平衡平衡第一頁，共66頁。第2頁/共66頁第二頁，共66頁。酸 堿H（一）酸和堿的定義(dngy)第3頁/共66頁第三頁，共66頁。1212ABBA+H 酸堿反應(fnyng)的實質是兩對共軛酸堿對之間的質子傳遞：（二）酸堿反應(fnyng)的實質第4頁/共66頁第四頁，共66頁。第5頁/共66頁第五頁，共66頁。第6頁/共66頁第六頁，共66頁。 根據路易斯堿的性質的不同(b tn)，分為硬堿、軟堿和交界堿三類： （1）硬堿；硬堿中給出電子的原子或陰離子的電負性大、半徑小，不易失去電子。 （2）軟堿；軟堿中給出電子的原子或陰離子的電負性小、半徑大，易失去電

2、子。 （3）交界堿：介于硬堿和軟堿之間的堿稱為交界堿。第7頁/共66頁第七頁，共66頁。第8頁/共66頁第八頁，共66頁。（二）軟硬酸堿規則(guz)第9頁/共66頁第九頁，共66頁。第10頁/共66頁第十頁，共66頁。eqeq3aeq(A )/ (H O )/(HA)(HA)/ccccKcc+23HAH OAH O（一）一元(y yun)弱酸的解離平衡第11頁/共66頁第十一頁，共66頁。 一元弱酸的相對強弱，還可以用解離度來表征(bio zhn)。一元弱酸的解離度定義為： 一元弱酸的解離度與標準平衡常數的關系為：當 5% 時，11，由上式得：eqeq(HA)(HA)(HA)(HA)100%

3、100%(HA)(HA)NNccNc22a(/)/(HA)(1)/1ccccKcca(HA)/Kc c第12頁/共66頁第十二頁，共66頁。越大，它的堿性就越強。+2AH OHAOHeqeqeq(HA )/ (OH )/(A)(A)/ccccKccb（二）一元(y yun)弱堿的解離平衡第13頁/共66頁第十三頁，共66頁。+342243H POH O H POH O+eq24eq3a134eq34(H PO )/ (H O )/(H PO )(H PO )/ccccKcc（一）多元弱酸的解離(ji l)平衡第14頁/共66頁第十四頁，共66頁。23+4243HPOH OPOH O3+eq4e

4、q3a3342eq4(PO )/ (H O )/(H PO )(HPO )/ccccKcca1Ka1K 第二步解離(ji l)：2+24243H POH OHPOH O2+eq4eq3a234eq24(HPO )/ (H O )/(H PO )(H PO )/ccccKcc第15頁/共66頁第十五頁，共66頁。2323COH OHCOOHb1eq3eq232eq3(HCO )/ (OH )/(CO )(CO )/ccccKcc 多元弱堿在水溶液中的質子轉移反應也是分步進行(jnxng)的。例如 的質子轉移反應是分成兩步進行(jnxng)的。23CO（二）多元弱堿的解離(ji l)平衡第16頁/

5、共66頁第十六頁，共66頁。b1K23COb1Kb2eq23eq23eq3(H CO )/ (OH )/(CO )(HCO )/ccccKcc3223HCOH OH COOH第二步解離(ji l)：第17頁/共66頁第十七頁，共66頁。+23HAH OAH O2AH OHAOHaKbK達到平衡時，存在下列定量(dngling)關系：eqeq3aeq(A )/ (H O )/(HA)(HA)/ccccKcc第18頁/共66頁第十八頁，共66頁。eqeqbeq(HA)/ (OH )/(A )(A )/ccccKccabw(HA)(A )KKK第19頁/共66頁第十九頁，共66頁。wba14105(

6、Ac )(HAc)1.0 105.6 101.8 10KKK解： Ac- 的標準(biozhn)解離常數為：第20頁/共66頁第二十頁，共66頁。計算五、兩性物質(wzh)溶液H3O+ 濃度的計算六、同離子效應和鹽效應第21頁/共66頁第二十一頁，共66頁。第22頁/共66頁第二十二頁，共66頁。+23HAH O AH O+223H OH O OHH O+eq3eqeq(H O )(A )(OH )ccc當 ，即 時， 可以(ky)忽略不計。上式簡化為：eqeq(A )20(OH )ccaw(HA)(HA)/20KccK+eq3eq(H O )(A )cceq(OH )c第23頁/共66頁第二

7、十三頁，共66頁。+eq3eqaeq3a+eqeq3(HO )(HA)(HA) (HA)(HO )(HA)(A )(HO )ccKccKccc+2eq3aaa(H O )(HA)(HA)4 (HA)(HA)/2cKKcKcc 當 ，即 時， 。eqeq3(HA)20(H O )cca(HA)/400(HA)ccK+eq3(HA)(H O )(HA)ccc+eq3a(H O )/(HA)(HA)/cccKc例題(lt)第24頁/共66頁第二十四頁，共66頁。解：且 可以(ky)用最簡溶液的 pH 為：35a(HAc)/0.105.6 10400 ,(HAc)1.8 10ccK+eq3a53(H

8、O )/(HAc)(HAc)/0.10 1.8 101.3 10cccKceq33(H O )pHlglg1.3 102.89cc 式進行計算(j sun)。溶液中 H3O+ 濃度為：第25頁/共66頁第二十五頁，共66頁。+eqeqeq3(OH )(HA )(H O )ccc移平衡(pnghng)：溶液中存在下列關系：+223H O H O H OOH+2AH O HAOH當 時：當 時：例題bw(A)(A)/20cKcK2eqbbb(OH )(A)(A)4 (A)(A)/2cKKcKccb(A)/(A)400cc Keqb(OH )/(A)(A)/cccKc第26頁/共66頁第二十六頁，共

9、66頁。25 C73b3w(NH )(NH )/1.81020,cKcK23b3(NH )/(NH )5.610400,cKceq3b3(OH )/(NH )(NH )/cccKc540.010 1.8 104.2 104wpHppOH14.00lg4.2 1010.62K解： 且 可利用最簡公式計算。溶液(rngy)中 OH- 濃度為：溶液(rngy)的 pH 為：第27頁/共66頁第二十七頁，共66頁。2+23HAH O AH O+223H OH O OHH O+223H AH O HAH O+2eq3eqeqeq(H O )(HA )2(A)(OH )cccc第28頁/共66頁第二十八頁

10、，共66頁。2a12w(H A)(H A)/20cKcK+2eq3eqeq(H O )(HA )2(A)ccc+eqeq32eqa22(HA )(H O )/2(A)2(H A)ccccKa122a22(H A) (H A)/20 ,2(H A)KccKa2240(H A)K+eq3eq(H O )(HA )cc即a122(H A) (H A)/Kcc當 時，可以(ky)忽略，上式可以(ky)進一步簡化為：第29頁/共66頁第二十九頁，共66頁。+2eq3a12a122a12(HO )(H A)(H A)4 (H A)(H A)/2cKKcKcc2a12 (H A)/(H A)400ccK+e

11、q32a12(H O )/(H A)(H A)/cccKc第30頁/共66頁第三十頁，共66頁。a13434(H PO ) (H PO )/Kcca13434a234(H PO ) (H PO )/40(H PO )KccK34a134(H PO )/(H PO )13400,cc Kw20;K第31頁/共66頁第三十一頁，共66頁。+33 23eq32(H O )6.7 10(6.7 10 )4 0.10 6.7 1022.3 10cc +2eq3pHlg(H O )/lg2.3 101.64cc 第32頁/共66頁第三十二頁，共66頁。b1bw/20K ccKb1bb2/40K ccK2e

12、qb1b1bb1(OH )()4/2cKKc Kcceqbb1(OH )/ccc KcOHOH例題(lt) 若 ，上式可進一步簡化為：bb1/400cK c 第33頁/共66頁第三十三頁，共66頁。25 C25a1224a2224(H C O )5.4 10 ,(H C O )5.4 10KK。14210wb1245a22241.0 10(C O )1.9 10(H C O )5.4 10KKK14213wb2242a12241.0 10(C O )1.9 10(H C O )5.4 10KKK解： 的第一級標準解離常數(chngsh)和第二級標準解離常數(chngsh)分別為：第34頁/共6

13、6頁第三十四頁，共66頁。2224b124w(C O )(C O )/20cKcK；22224b124b224(C O )(C O )/40(C O )cKcK；2224b124 (C O )/(C O )400ccK。106eq(OH )/0.10 1.9 104.4 10cc6wpHppOH14.00lg4.4 108.64K第35頁/共66頁第三十五頁，共66頁。+2eq3eq2eqeq(H O )(H A)(A )(OH )cccc2+23HAH OAH O22HAH OOHH A+223H OH OOHH O第36頁/共66頁第三十六頁，共66頁。+eq3eq+eq3a12eqa22

14、w+eq3eq3(H O )(HA )(H O )(H A)(HA )(H A) (H O )(H O )/cccKccKcK cccc +eq3a12weqa22a12eq(H O )(H A)(HA )(H A)/(H A)(HA )/cKKcKccKcceq(HA )(HA )cc上式可改寫(gixi)為：第37頁/共66頁第三十七頁，共66頁。+eq3a12wa22a12(H O )(H A)(HA )(H A)/(H A)(HA )/cKKcKccKcca1220(H A)Ka22w(HA )(H A)/20,cKcK+eq3a12a22(H O )/(H A)(H A)ccKK如果

15、則上式可以簡化為：(HA )/cc第38頁/共66頁第三十八頁，共66頁。25 C5+10aa4(HAc)1.8 10 ,(NH )5.6 10KK。+4a4w(NH )(NH )/20,cKcKa20(HAc),K+eq3aa45107(H O )/(HAc)(NH )1.8 105.6 101.0 10ccKK7pHlg1.0 107.00 溶液(rngy)的 pH 為：(Ac )/cc第39頁/共66頁第三十九頁，共66頁。在弱電解質溶液中加入與弱電解質具有相同離子的強電解質，使弱電解質解離度降低的現象稱為同離子效應。例題+23HAcH OAcH O（一）同離子效應(xioyng)第40

16、頁/共66頁第四十頁，共66頁。解：HAc 與 Ac- 在溶液中存在下列解離(ji l)平衡： 溶液(rngy)中 H3O 相對濃度為：+eq3eqaeq(H O )(HAc)(HAc)(Ac )ccKcc1+eq351+eq30.10 mol L(H O )1.8 100.10 mol L(H O )cc+23HAcH O AcH O第41頁/共66頁第四十一頁，共66頁。+1eq3551(H O )0.10 mol L1.8 101.8 100.10 mol Lcc HAc 的解離(ji l)度為：51111.8 10 mol L(HAc)100%0.018%0.10 mol L 已知 0

17、.10 molL-1 HAc溶液(rngy)中ceq(H3O)為 1.310-3 molL-1。 HAc 的解離度為：31211.3 10 mol L(HAc)100%1.3%0.10 mol L第42頁/共66頁第四十二頁，共66頁。解離度影響較小，因此在計算中常忽略鹽效應。（二） 鹽效應第43頁/共66頁第四十三頁，共66頁。pH第44頁/共66頁第四十四頁，共66頁。且它們的濃度都比較大。習慣上把組成緩沖溶液的共軛酸堿對稱為(chn wi)緩沖對，緩沖溶液是由足夠濃度的緩沖對組成的混合溶液。（一）緩沖溶液(hun chn rn y)的組成第45頁/共66頁第四十五頁，共66頁。，pH 也

18、基本不變。共軛酸 HA 起到抵抗少量強堿(qin jin)的作用，稱為緩沖溶液的抗堿成分。+23HAH O H OA（二）緩沖作用機理(j l)第46頁/共66頁第四十六頁，共66頁。+23HAH O H OA+223H OH O OHH O第47頁/共66頁第四十七頁，共66頁。+eq3eqaeq(H O )/ (A )/(HA)(HA)/ccccKcc+eq3eq3eqa+eq3eq(H O )(HA)(H O )(OH )(HA)(A )(H O )(OH )ccccKcccc 在 緩沖溶液(hun chn rn y)中： HA-A由上式得： 緩 沖 溶 液 ( h u n c h n

19、r n y ) 中 較大：(HA)(A )cceq3eqeq3eq(HA)20(H O )(OH )(A )20(H O )(OH )cccccc、第48頁/共66頁第四十八頁，共66頁。+eq3a(H O )(HA)(HA)(A )ccKcca(A )pHp(HA)lg(HA)cKcapHplgcKc共軛堿弱酸apHplgnKn共軛堿弱酸第49頁/共66頁第四十九頁，共66頁。25 C第50頁/共66頁第五十頁，共66頁。a(Ac )pHp(HAc)lg(HAc)cKc1510.20 mol Llg1.8 10lg5.050.10 mol L 111100 mL 0.10 mol L10 m

20、L 0.10 mol L(HAc)100 mL 10 mL0.10 mol Lc111100 mL 0.20 mol L10 mL 0.10 mol L(Ac )100 mL 10 mL0.17 mol Lc第51頁/共66頁第五十一頁，共66頁。1510.17 mol LpHlg1.8 10lg4.980.10 mol L （3）加入10 mL 0.10 molL-1 NaOH 溶液(rngy)后，HAc和 Ac- 的濃度分別為： 111100 mL 0.10 mol L10 mL 0.10 mol L(HAc)100 mL 10 mL0.082 mol Lc111100 mL 0.20 m

21、ol L10 mL 0.10 mol L(Ac )100 mL 10 mL0.19 mol Lc第52頁/共66頁第五十二頁，共66頁。1510.19 mol LpHlg1.8 10lg5.110.082 mol L 緩沖溶液(hun chn rn y)的 pH 為：131100 mL 0.10 mol L(HAc)9.1 10 mol L100 mL 1000 mLc121100 mL 0.20 mol L(Ac )1.8 10 mol L100 mL 1000 mLc （4）加入(jir) 1.0 L 水稀釋后，HAc 和 Ac- 的濃度 分別為：215-311.8 10 mol LpHl

22、g1.8 10lg5.059.1 10 mol L 第53頁/共66頁第五十三頁，共66頁。defbadddpHdpHnnVV 22.3 (HA)(A )(1)rccr第54頁/共66頁第五十四頁，共66頁。max0.575 (HA)(A )cc第55頁/共66頁第五十五頁，共66頁。解：(1) 緩沖(hunchng)溶液的總濃度和緩沖(hunchng)比分別為： 11111(Ac )0.10mol L1(HAc)0.10mol Lcrc11112.30.20 mol L0.115 mol L1 12（）緩沖溶液(hun chn rn y)的緩沖容量為： c1(HAc) + c1(Ac-) =

23、 0.10 molL-1 + 0.10 molL-1 = 0.20 molL-1第56頁/共66頁第五十六頁，共66頁。 (2) 緩沖(hunchng)溶液的總濃度和緩沖(hunchng)比分別為： c2(HAc) + c2(Ac-) = 0.010 molL-1 + 0.010 molL-1 = 0.020 molL-112212(HAc)0.010mol L1(Ac )0.010mol Lcrc緩沖溶液(hun chn rn y)的緩沖容量為：11212.30.020 mol L0.0115 mol L1 12（）第57頁/共66頁第五十七頁，共66頁。 (3) 緩沖溶液(hun chn

24、rn y)的總濃度和緩沖比分別為： c3(HAc) + c3(Ac-) = 0.050 molL-1 + 0.15 molL-1 = 0.20 molL-113313(Ac )0.15mol L3(HAc)0.050mol Lcrc緩沖溶液(hun chn rn y)的緩沖容量為：11332.30.20 mol L0.086 mol L1 32（）第58頁/共66頁第五十八頁，共66頁。aapHp(HA)1 p(HA)1KK第59頁/共66頁第五十九頁，共66頁。 （3）緩沖對不能與反應物或生成物發生作用，藥用緩沖溶液還必須考慮是否(sh fu)有毒性等。 （4）計算出所需共軛酸、堿的量。 （5）