缓冲溶液pH的计算.ppt

4.5缓冲溶液pH的计算(HA+A-)(p57)酸性,略去[OH-]:碱性,略去[H+]:若Ca>>[OH-]-[H+]或Cb>>[H+]-[OH-]则最简式例4.5.2缓冲指数（bufferindex）→强酸控制溶液pH时，→强碱控制溶液pH时，→弱酸控制溶液pH（pH=pKa±1）时，当Ca/Cb=1：1时，pKa=pH时，β有极值。4.5.4重要的缓冲溶液缓冲溶液的选择原则常用缓冲溶液缓冲溶液的配制方法配制缓冲溶液的计量方法方法2:(确定引入酸or碱)方法3:(引入酸碱均适用)解五、酸碱指示剂的变色原理及选择指示剂的颜色转变依赖于比值[In-]/[HIn][In-]代表碱式色[HIn]代表酸式色酸碱指示剂：一类有颜色的有机物质，随溶液pH的不同呈现不同颜色，颜色与结构相互关联。酚酞：三苯甲烷类，碱滴酸时用。变色范围：8－10，无色变红色。甲基橙：偶氮类结构，酸滴碱时用。变色范围：3.1--4.4，黄色变橙红色。变色原理：以HIn表示弱酸型指示剂，在溶液中的平衡移动过程，可以简单表示如下：HIn+H2O=H3+O+In-HIn=H++In-KHIn=([H+][In-])/[HIn]KHIn称指示剂常数,在一定温度下,它是个常数.将上式改写为:[In-]/[HIn]=KHIn/[H+]显然，指示剂颜色的转变依赖于[In-]和[HIn]的比值。若将上式等号两边取对数，则:lg([In-]/[HIn])=lgKHIn-lg[H+]pH=pKHIn+lg([In-]/[HIn])[In-]=[HIn],pH=pKHIn,溶液的颜色是酸色和碱色的中间色；[In-]/[HIn]=1/10时,则pH1=pKHIn–1,酸色，勉强辨认出碱色；[In-]/[HIn]=10/1时,则pH2=pKHIn+1,碱色勉强辨认出酸色。指示剂的变色范围为：pH=pKHIn±12．混合指示剂为了使指示剂的变色范围变窄，在终点时颜色变化敏锐，可以采用混合指示剂。混合指示剂是利用颜色的互补作用，使变色范围变窄的。六、酸碱滴定法的基本原理（一）一元酸碱滴定曲线的计算1.强碱滴定强酸例：0.1000mol·L-1NaOH溶液滴20.00mL0.1000mol·L-1HCl溶液。(1)滴定前，未加入滴定剂(NaOH)时：0.1000mol·L-1盐酸溶液：[H+]=0.1000mol·L-1,pH=1.00(2)滴定中，加入滴定剂体积为18.00mL时：[H+]=0.1000×(20.00-18.00)/(20.00+18.00)=5.3×10-3mol·L-1,pH=2.28加入滴定剂体积为19.98mL时(离化学计量点差约半滴):[H+]=0.1000×(20.00-19.98)/(20.00+19.98)=5.0×10-5mol·L-1,pH=4.30(3)化学计量点，加入滴定剂体积为：20.00mL,反应完全,溶液中[H+]=10-7mol·L-1,pH=7.0(4)化学计量点后，加入滴定剂体积为20.02mL,过量约半滴:[OH-]=(0.1000×0.02)/(20.00+20.02)=5.0×10-5mol·L-1pOH=4.30,pH=14-4.30=9.70讨论:强碱滴定强酸的滴定曲线2.强碱滴定弱酸例:0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1HAc溶液绘制滴定曲线时,通常用最简式来计算溶液的pH值。1）滴定开始前，一元弱酸(用最简式计算)2）化学计量点前开始滴定后，溶液即变为HAc(ca)-NaAc(cb)缓冲溶液;按缓冲溶液的pH进行计算。加入滴定剂体积19.98mL时：ca=0.020.1000/(20.00+19.98)=5.0010-5mol/Lcb=19.980.1000/(20.00+19.98)=5.0010-2mol/L[H+]=Kaca/cb=10-4.74[5.0010-5/(5.0010-2)]=1.8210-8溶液pH=7.743）化学计量点时:生成HAc的共轭碱NaAc(弱碱),其浓度为：cb=20.000.1000/(20.00+20.00)=5.0010-2mol·L-1此时溶液呈碱性，需要用pKb进行计算pKb=14-pKa=14-4.74=9.26[OH-]2=cbKb=5.0010-210-9.26=5.2410-6mol·L-1pOH=5.28;pH=14-5.28=8.724）化学计量点后加入滴定剂体积20.02mL[OH-]=(0.1000×0.02)/(20.00+20.02)=5.0×10-5mol·L-1pOH=4.3pH=14-4.3=9.7滴加体积：0—19.98mL；pH=7.74-2.87=4.87滴加体积：19.