第三 酸堿平衡和酸堿滴定1年發(fā) 法國科學(xué) 提出酸的組成中都含十九世紀(jì)

認(rèn)為酸的組成中都含有氫元瑞典科學(xué)家Arrhenius提出電離理23凡能給出質(zhì)子的分子或離子稱為酸(protondonor凡能接受質(zhì)子的分子或離子稱為堿(proton 堿+ H

HCO

酸共酸

堿 共軛關(guān)系：酸和5HAcH++Ac-NH+++NH 6說 兩性物質(zhì):H2O、NH3、H2PO-、HPO 7HCl+NH3=NH48H2O+H2OH3O++OH-H++OH-www298KKθ=1.0X10-w9a水溶液中，酸堿的強(qiáng)弱用其離解常數(shù)Kab或K bHAc+ Ac-+

簡 Ac-+ a [c(HO)/cθ][c(Ac)/cθ a

Kθ

c(H)c(AcAc-+ HAc+OHK c(HAc)c(OHK c(Ac電離常數(shù) b度的大小，Ka、 越大，表示弱酸b共軛酸堿對K?和K? Kθ(HAc)Kθ(Ac)c(H)c(OH) 在一共軛酸堿對中,酸的酸性越強(qiáng)，其共軛在一共軛酸堿對中,酸的酸性越強(qiáng)，其共軛 H++衡 衡定義特特征等：V正V度度 .1 Ac-+平衡濃 c(1- c caKθa

c(H)c(Ac

cαα Kaα Ka/弱酸的解離度隨著水溶液的稀釋而增a解離度（Kθ=1.74X10-5)（例3-1，3-3）aααNH3·NH3·H2ONH4 +使溶液中離子間的相互牽制作用增強(qiáng),離子結(jié)合同離子效應(yīng)存在的同時(shí)，也存在鹽效應(yīng)，但鹽同離子效應(yīng)存在的同時(shí)，也存在鹽效應(yīng)，但鹽a=γc活度系較稀的電解質(zhì)，γ1可用濃度代替活例：在氨水溶液中分別加入HCl、NH4Cl響？α,pH有何變化？解:NH3·H2ONH4++OH-

變大變小

變大變大變小變大變大變小稀溶液中，用pH值表示酸堿性pH=-lg?

分布系數(shù)δ：酸（堿）溶液中，某組分的HAc溶 δ[HAc]

[Ha [H]aδ [Ac

K Ka [H]a推導(dǎo)見3.43.4酸堿溶液pH一元弱酸（堿cK?≥10Kw?時(shí)，忽略水的電離當(dāng)α<5%或c/K?≥105時(shí)c(Hc(H)cα ac(OH)cαb[H3O+]=Caα≈√KaCa·Ka≥10Kw且Ca/Ka≥105[OH￣]=Cbα≈√KbKb·Cb≥10Kw且CbKb≥105 HAc溶液的α、pH值。∴

Ka·Ca=1.76×10-5×0.01=1.76×10-7Ca/Ka=0.01/1.76×10–5[H3O+]=√Ka=√1.76×10- 4.2×10￣4α=[H3O+]/Ca×100%= ×100%=pH==－lg(4.2×10￣4)=4－lg4.2=例298K時(shí)，NH3H2O的Kb=1.79×10￣5NH3HKb·Cb1.79×10-5×0.1=1.79×10-6Cb/Kb=0.1/1.79×10-5∴[OH￣]=√Kb=√1.79×10- 1.34×10￣3pOH=－lg[OH￣]=－lg（1.34×10￣3）=pH=14－pOH=14－2.87=例0.10mol·L￣1NH4Cl溶液的pH（NH3HKaKbKaKb1.79105 Ka·Ca=5.59×10-10×0.10=5.59×10-11＞Ca/Ka=0.10/5.59×10–10＞∴[H3O+]=√Ka

=√5.59×10- 7.5×10￣6pH=-=-lg(7.5×10￣6)=例0.10mol·L￣1NaAc溶液的pH解 ∴∵∴

HAcKaAc￣KbKw/Ka5.68×10￣10Kb·Cb=5.68×10-10×0.10=5.68×10-11＞Cb/Kb=0.1/5.68×10-10[OH￣]≈√Kb=√5.68×10￣11=7.5×10￣6pOH=-lg[OH￣]=-lg(7.5×10￣6)=5.12pH=14-pOH=14-5.12=8.88Ka1?＞＞Ka2?＞＞Ka3?，c(H+主要決定于第一步電離，c(H+)計(jì)算同于一元弱酸: Ka1·Ca≥10Kw且Ca/Ka1≥105 時(shí)c(Hc(H+) ac1緩沖溶液緩沖溶液(Buffer緩沖溶液：能抵抗外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或緩沖溶液的組成：弱酸弱堿及其共軛常見的酸堿緩沖體HAc-NH3HNaHCO3-KH2PO4-H3BO3-解 平衡濃度/(mol·L-1)0.10-

H++

=1.74×10-因 c/Ka=0.10/(1.8×10-所 0.10- x=1.74×10-(2)(2)在含0.100mol·L-1HAc、0.100mol·L-NaAc溶液中加入HCl,使c(Cl-0.001解:反 H++Ac-→ H++

0.101-0.0.099x=1.74×100.

x=1.74×10-解:反 OH-+HAc→Ac-+ H++ 0.099-0.0.101x=1.74×100.

x=1.74×10- (4)在含0.10mol·L-1HAc、0.10mol·L-1NaAc溶液中加入H2O使溶液稀釋10倍, H++

0.010-0.0.010x=1.74×100.

x=1.74×10-如果用HAA-代表任意一對緩沖對，則HA與A-HA+ H3O++H3H3OAKa HAHOHA3aA pKlgHA pKlgHAApHpKalgc(A[A-]

pHpKa?或pOH=pKb?b這時(shí)pH=pKa?±1或pOH=pK?±1b緩沖溶液例將molLmolL4c(c(HAc)0.150500.071molcc(Ac)0.120 20.029mol50pHpH ac(Ac4.76lg例將molLmolLNH3H：NH3H =NH4的

pKb=14-4.75=cc(4) 020.050L HO)3220.10molpHpHalgc(NH3Hc(NH49.25lg

a②緩沖系的pK?盡量接近a L例如何配制1LpH=5.0具有中等緩沖能力的緩沖aHAc,pKa

4.76HAcNaAc緩沖又pHpK

lgc故

c

c(Acc(Acc

c(Acc(Acc(HAc) c(Ac)c(Ac)V(Ac)V(Ac) c(HAc)V(HAc)V(HAc)V(Ac)V(HAc)；V(Ac)在一定量弱酸堿溶液中加入固體共軛堿/酸來配制 例：欲配制pH=9.0的緩沖溶液, 應(yīng)在500mL0.1mol.L-1NH.HO溶液中 解bb

(N3

44Cl)44

0.1molL–1NH3H0.1molLc(NH3

O)

0.1