医用基础化学pH值的计算

1、第三节第三节 酸碱溶液酸碱溶液pH 值的计算值的计算 Calculation for pH 2 一一、 酸碱溶液酸碱溶液pH计算计算 的一般方法（略）的一般方法（略） 3 )HAc( )Ac( )H( )HAc( (aq)Ac(aq)OH O(l)HHAc(aq) a 32 cc cccc K 离子化 分子化 二二、一元弱酸或弱碱溶液一元弱酸或弱碱溶液 monoprotic weak acids and base solution ) (1) 一元弱酸的电离平衡一元弱酸的电离平衡 The ionization equilibrium of monoprotic weak acids 4 )HA

2、c( )Ac( )H( )HAc( (aq)Ac(aq)OH O(l)HHAc(aq) a 32 cc cccc K 离子化 分子化 Ka = C(H+) C(Ac-)/Ca = C(H+) 2 )/Ca H+= (Ka Ca)1/2 5 稀释定律稀释定律：在一定温度下（在一定温度下（ Ka 为为 定值定值 ），某弱电解质的电离度随着其溶），某弱电解质的电离度随着其溶 液的稀释而增大液的稀释而增大. HA(aq) H+(aq) + A (aq) 初始浓度初始浓度 c 0 0 平衡浓度平衡浓度 c cc c c K Kc K c K c K cc cc 11 %5 500 1 a a 2 a a

3、 2 a 时，当 稀释定律稀释定律 6 )500( )OH( b b K c Kcc 同理对同理对一元弱碱：一元弱碱： (2)(2)一元弱碱的电离平衡一元弱碱的电离平衡 The ionization equilibrium of monoprotic weak bases Kb = C(OH-) C(HAc)/Cb = C(OH-) 2 )/Cb OH-= (Kb Cb)1/2 7 已知已知25时，时， 0.200molL- -1氨水氨水 的电离度为的电离度为 0.934%，求，求c(OH ), pH值和氨的离解常数值和氨的离解常数. Example Example 6 6 8 initial

4、 0.200 0 0 equilibrium 0.200(1 0.934%) 0.2000.934% 0.2000.934% 5 3 23 3 4 3 b 3 3 1076. 1 1087. 1200. 0 )1087. 1 ( )NH( )OH()NH( )NH( 27.11)1087. 1lg(14pOH14pH 1087. 1%934. 0200. 0)OH( c cc K c OH NH OH NH 423 Solution 9 共轭酸碱对解离常数的关系：共轭酸碱对解离常数的关系： The relationship for the conjugate acid- base pair a

5、nd dissociation constant 酸的酸性越强，其共轭碱的碱性就越弱，反之亦然。酸的酸性越强，其共轭碱的碱性就越弱，反之亦然。 w b a w b a pppKKKKKK 10 H2S H+ + HS HS H+ + S2 H2O H+ + OH 7 a,1 100 . 1 K 15 a,2 101 . 7 K 14 w 100 . 1 K 多元弱酸溶液的离解平衡多元弱酸溶液的离解平衡 polyprotic weak acids aqueous solution dissociation equilibrium 11 结结 论论 多元弱酸的离解是分步进行的，多元弱酸的离解是分步

6、进行的， 一般溶液中的一般溶液中的 H H+ +主要来自于弱酸的第主要来自于弱酸的第 一步离解，计算一步离解，计算 c c(H(H+ +) )或或 pH pH 时可只考时可只考 虑第一步离解。虑第一步离解。KaKa1 1 X K X Kb3 b3 = Kw = Kw 其它条件的计算处理自己选学。其它条件的计算处理自己选学。 3 2 1 KKK 12 (1) 强酸和弱碱生成的盐的水解强酸和弱碱生成的盐的水解 (3) HOHNH OH NH 1 (2) OHNH OH NH (1) H OH OH Cl NH ClNH a2324 b 234 w2 44 K K K 盐溶液盐溶液(Properti

7、es of salts) 13 12 3 14 a,1 w b,3 43242 7 8 14 a,2 w b,2 422 2 4 2 13 14 a,3 w b,1 2 42 3 4 105 . 1 107 . 6 100 . 1 OHPOH OHPOH 106 . 1 102 . 6 100 . 1 OHPOH OHHPO 102 . 2 105 . 4 100 . 1 OHHPO OHPO K K K K K K K K K (2) 多元弱酸和强碱生成的盐的水解多元弱酸和强碱生成的盐的水解 a,2 a,2 a,143 POHKKK对于 b,3 b,2 b,1 3 4 PO KKK 对于 1

8、4 (3) 酸式盐酸式盐 12 3 14 43 a,1 w3 4 b,3 43242 8 43 a,2 2 442 105 . 1 107 . 6 100 . 1 )POH( )(PO OHPOH OHPOH 102 . 6)POH( HHPO POH K K K K 解离大于水解，解离大于水解， NaH2PO4溶液显弱酸性溶液显弱酸性 解离小于水解，解离小于水解， Na2HPO4溶液显弱碱性溶液显弱碱性 15 概括总结：概括总结：s 适用范围：一元的弱酸、适用范围：一元的弱酸、 多元弱酸及强酸弱碱盐。多元弱酸及强酸弱碱盐。 Ka = C(H+) C(Ac-)/Ca = C(H+) 2 )/C

9、a H+= (Ka Ca)1/2 16 )500( )OH( b b K c Kcc Kb = C(OH-) C(HAc)/Cb = C(OH-) 2 )/Cb OH-= (Kb Cb)1/2 b 适用范围：一元的弱碱、适用范围：一元的弱碱、 多元弱碱及强碱弱酸盐。多元弱碱及强碱弱酸盐。 17 相关知识的应用相关知识的应用 一元的弱碱、多元弱碱及强碱弱酸盐：一元的弱碱、多元弱碱及强碱弱酸盐： NH3H2O、Na3PO4、NaAc. 共轭酸碱对解离常数的关系：共轭酸碱对解离常数的关系： w b a w b a pppKKKKKK 一元的弱酸、多元弱酸及强酸弱碱盐：一元的弱酸、多元弱酸及强酸弱碱盐

10、： HAc 、H3PO4、NH4Cl. Ka1 X Kb3 = Kw Ka3 X Kb1 = Kw 18 弱酸和弱碱生成的盐的水解弱酸和弱碱生成的盐的水解 HAcOHNH OHAcNH AcNHAcNH 2324 44 108 . 5 (HCN) CNNH 108 . 1 O)H(NH 108 . 1(HAc) AcNH 109 . 6 (HF) FNH 10 a4 b a 5 23 b 5 a4 b a 4 a4 b a KKK KKKK KKK 碱性 中性 酸性 H+= (Ka Ka)1/2 pH = 1/2 (pKa+ pKa) 四四、 两性物质：两性物质： amphotericity

11、19 NaHCO3 NaH2PO4 H+= (Ka1 Ka2)1/2 pH = 1/2 (pKa1+ pKa2) Na2HPO4 pH = 1/2 (pKa2+ pKa3) 20 At 25， 0.10molL- -1mmomia c(OH ), calculate pH of the solution. Calculate 0.10molL-1、NaHCO3 Na2CO3、HAc 、NaAc、NH4Cl H3PO4。 。 21 )HAc( )Ac( )H( )HAc( (aq)Ac(aq)OH O(l)HHAc(aq) a 32 cc cccc K 离子化 分子化 二二、一元弱酸或弱碱溶液一

12、元弱酸或弱碱溶液 monoprotic weak acids and base solution ) (1) 一元弱酸的电离平衡一元弱酸的电离平衡 The ionization equilibrium of monoprotic weak acids 22 已知已知25时，时， 0.200molL- -1氨水氨水 的电离度为的电离度为 0.934%，求，求c(OH ), pH值和氨的离解常数值和氨的离解常数. Example Example 6 6 23 H2S H+ + HS HS H+ + S2 H2O H+ + OH 7 a,1 100 . 1 K 15 a,2 101 . 7 K 14

13、 w 100 . 1 K 多元弱酸溶液的离解平衡多元弱酸溶液的离解平衡 polyprotic weak acids aqueous solution dissociation equilibrium 24 结结 论论 多元弱酸的离解是分步进行的，多元弱酸的离解是分步进行的， 一般溶液中的一般溶液中的 H H+ +主要来自于弱酸的第主要来自于弱酸的第 一步离解，计算一步离解，计算 c c(H(H+ +) )或或 pH pH 时可只考时可只考 虑第一步离解。虑第一步离解。KaKa1 1 X K X Kb3 b3 = Kw = Kw 其它条件的计算处理自己选学。其它条件的计算处理自己选学。 3 2 1 KKK 25 弱酸和弱碱生成的盐的水解弱酸和弱碱生成的盐的水解 HAcOHNH OHAcNH AcNHAcNH 2324 44 108 . 5 (HCN) CNNH 108 . 1 O)H(NH 108 . 1(HAc) AcNH 109 . 6 (HF) FNH 10 a4 b a 5 23 b 5 a4 b a 4 a4 b