酸碱溶液pH值计算教学材料

酸碱溶液酸碱溶液pHpH值计算教学材料值计算教学材料 补充区别 酸的浓度 与 酸度 例如0 1mol LHCl和0 1mol LHAc 两者酸的浓度相同 但酸度却不相同 第三节酸碱溶液pH的计算 一 一元弱酸溶液HAc H2O H H3O Ac 或或HAc H Ac HAc Ac Ha K设设HAc的浓度为c 则平衡时 H A c HAc c H H H HAc Ac H2a cK H 2 K a H K ac 0 二 一元弱酸或弱碱溶液c KK K a2a a42 H c Kc c Kc aa H H 500 则时一般当 H H HAc Ac H2a cK H 2 K a H K ac 0若解离平衡时溶液中 H c 则则c H K a H 简化公式精确公式例计算00 10mol L L 11HAc溶液中 H 和pH值值 已知K a 11 74 10 55 解pH lg1 32 10 3 2 88c K a 5 101 7410 0 500 H 10 0101 74 5 1 32 10 3 mol L 1 如果用精确公式计算 得pH 2 88 结果很吻合 二 一元弱 碱溶液NH3NH4OH H2O OH OH O H NH OH NH2234b cKc KK K b2b b42 OH c KKc bb OH 500 则若精确公式简化公式例计算0 10mol L 1NaAc溶液的pH值 已知HAc的的K a 1 74 10 5 解 10514 awAc b 1068 51076 1100 1HAc KKKc K b 500 1610bL mol1054 710 01068 5 OH c K88 8 1054 7lg 14pOH14pH6 物质名称公式一元弱酸 HAc NH4 一元弱碱 NH3 H2O Ac H c K a 条件 a Kc 50 OH c Kb 条件 b Kc 50 三 多元酸碱溶液A H HA O H231 aK H2A H2O HA H3O 例如二元酸H2A 其第一步质子传递反应为第二步质子传递反 应为HA H2O A2 H3O HA A O H 232 aKH2O H2O H3O OH K w H3O OH 水的质子自递平衡为在上述三个平衡中 都有 H3O H3O 需同 时满足上述三个平衡 即 H3O 是同一个值 1 当K a1 K a2 102时 可忽略第二步的质子传递反应所产生的H 当作一元弱 酸处理 则 H3O HA A H A H O H22311c K Ka a 2 若c a K a1 500 例 计算0 10mol L 1H2S溶液中的 H HS 及 S2 已知K a1 8 91 10 8 K a2 1 12 10 12 解设 H mol L 1 当作一元弱酸处理H2S H HS 直接用一元弱酸的近似公式计算 H HS c Ka110 01091 88 9 44 10 5 mol L 1 HS H S2 设 S2 y mol L 1 HS S H2a2 K S2 K a2 1 1 10 12 mol L 1 练习H3PO4 0 100mol L 溶液pH H2PO4 HPO42 PO4341023 61092 6 aaaKKK因为c K a120K w且c 20K a1时 水的质子传递反应可以忽略 溶液中 H 的近似计算公式为21a a H K K p p21pH21a aK K 或 p p21pH或 H2121a a a aKKKK 如H2PO4 的溶液对于HPO42 的溶液 p p21pH或 H3232a a a aKKKK 22计算0 20mol L 1NaH2PO4溶液的pH值 已知H3PO4的pKa1 2 16 pKa2 7 21 pKa3 12 324 687 21 2 1621 p p21pH或21aa KK解cK a2 20K w且c 20K a1例3 1421aa H KK 符合近似公式计算条件 可按近似公式 3 17 计算23以NH 4Ac为例 它在水中发生下列质子传递平衡NH4 H2O NH3 H3O Ac H2O HAc OH 以K a表示阳离子酸 NH4 的解离常数 K a 表示阴离子碱 Ac 的共轭酸 HAc 的解离常数 当cK a 20K w 且c 20K a 时 这类两性物质溶液的H 浓度可用类似于两性阴离子溶液的公 式 式3 17 计算 即 二 由弱酸和弱碱组成的两性物质溶液24 K Kaa H p p21pHa a KK 或计算0 10mol L 1NH4溶液的pH值 已知NH4 的K a为5 59 10 10 H的Ka 为6 17 10 10 例3 149 239 21 9 2521 p p21pHa a KK故解cK a 20K w且c 20Ka electrolytic s