酸碱溶液中氢离子浓度的计算ppt课件.ppt

第四节一、一元强酸(碱)溶液中H+浓度的计算(一)强酸(碱)溶液的定义例题解：(1)因c1=0.050mol.L-1>10-6mol.L-1
故采用最简式进行计算：
[H+]=0.050mol.L-1pH=1.30同样对于NaOH溶液也按上述方法处理。
即
c≥10-6mol·L-1[OH-]≈cpOH＝-lgc(2)最简式

c＜10-6mol·L-1(1)精确式二、一元弱酸(碱)溶液pH的计算设：一元弱酸HA的浓度为c，其PBE为：由PBE:[A-]=[H+]-[OH-]=[H+]-KW/[H+]………..(2)
由MBE：c=[HA]+[A-]
[HA]=c-[A-]=c-[H+]+KW/[H+]…………(3)
又∵Ka·[HA]=[H+]·[A-]
(2)(3)代入上式并整理得到一个含[H+]的一元三次方程式：1.当Ka和c不是很小，即一元弱酸溶液的浓度不是很稀时，在这种情况下，弱酸的解离是溶液中H+的主要来源，水解离的影响较小。（Kw/[H+]≈0）。
即判据为：cKa>20KW，c/Ka<500时2.当Ka和c不是很小,且c>>Ka时，不仅水的解离可以忽略，而且弱酸的解离对其总浓度的影响可以忽略。(Kw/[H+]≈0，c-[H+]≈c)。
即判据为：cKa>20KW，c/Ka>500时3.当酸极弱且溶液极稀时，水的解离不能忽略。
(cKa≈KW,c-([H+]+[OH-])≈c)
即判据为：cKa<20KW，c/Ka>500时例题1解：因cKa=0.10×7.2×10-4>20KW,
c/Ka=0.1/(7.2×10-4)<500，
故根据近似式计算:例题2解：
NH4+的Ka=Kw/Kb
=1.0×10-14/(1.8×10-5)=5.6×10-10
由于cKa=1.0×10-4×5.6×10-10<20KW,
c/Ka=1.0×10-4/(5.6×10-10)>500，
应按近似式(2)计算总结(二)一元弱碱溶液pH的计算(1)cbKb<20KW，cb/Kb<500
(2)cbKb>20KW，cb/Kb<500
(3)cbKb<20KW，cb/Kb>500
(4)cbKb>20KW，cb/Kb>500三、两种弱酸混合溶液[H+]的计算设：两种弱酸为HA和HB，浓度为cHA(mol.L-1)和cHB(mol.L-1)，离解常数为KHA，KHB，(都是一元酸)
其PBE为：[H+]=[A-]+[B-]+[OH-]
由于溶液呈酸性，故忽略水的解离，[OH-]=0
将上式简化为：[H+]≈[A-]+[B-]
根据平衡关系：近似处理例题四、多元弱酸(碱)溶液pH的计算以二元弱酸（H2A）为例。该溶液的PBE为：
[H+]=[HA-]+2[A2-]+[OH-]
（1）由于溶液为酸性，所以[OH-]可忽略不计，
[H+]≈[HA-]+2[A2-]
再由有关的平衡关系得：（2）通常二元酸Ka1>>Ka2，即
即第二步电离可忽略，二元酸可按一元酸近似处理，因为[HA-]≈[H+],
所以[H2A]=ca-[HA-]=ca-[H+],于是上式可以写为：(2)按一元弱酸处理
A.当caKa1>20KW，ca/Ka1<500时计算：0.10mol.L-1H3PO4溶液的中H+及各物种的浓度。
已知：Ka1=7.6×10-3,Ka2=6.3×10-8,Ka3=4.4×10-13[H2PO4-]=[H+]=2.4×10-2mol.L-1(二)多元弱碱溶液pH的计算例题解：Na2C2O4溶液的PBE为：
[H+]+[HC2O4-]+2[H2C2O4]=[OH-]五、两性物质溶液pH的计算以酸式盐NaHA为例。设其溶液的浓度为c，
PBE为：[H+]=[A2-]-[H2A]+[OH-]
由H2A,HA-平衡关系：1.对于HA-，其进一步作酸式、碱式解离的趋势都比较小，(即Ka2、Kb2都较小)，故溶液中[HA-]≈c.
即：cKa2<20Kw,c<20Ka13.若cKa2>20Kw,c>20Ka1,水的解离及H2A的第二级解离均可忽略，Ka1+c≈c总结以NH4Ac为例，
其PBE为：[H+]=[NH3]+[OH-]-[HAc]
根据平衡关系得：讨论处理计算0.10mol.L-1氨基乙酸(H2NCH2COOH)溶液的pH。
已知：Ka1=4.5×10-3，Ka2=2.5×10-10。