酸碱反应PPT学习教案

1、会计学1 酸碱反应酸碱反应 第1页/共85页 第2页/共85页 酸碱理论：酸碱理论： Arrhenius电离理论电离理论： 酸酸在在水中水中解离出的阳解离出的阳 离子全部是离子全部是H+的物质的物质 碱碱在在水中水中解离出的解离出的阴阴 离子全部是离子全部是OH-的物质的物质 HClH+Cl- NaOHOH-+Na+ 强调：酸碱反应只是在水中进行的中和反应强调：酸碱反应只是在水中进行的中和反应 第3页/共85页 Bronsted：酸碱质子理论：酸碱质子理论 酸酸凡能凡能给出给出质子质子(H+)的物质的物质 碱碱凡能凡能接受接受质子质子(H+)的物质的物质 NH4 + NH 3 优点：酸碱反应范

2、围扩大，并可不在水中进行优点：酸碱反应范围扩大，并可不在水中进行 例：例：NH3(g) + HCl(g) NH4Cl（ （s ） 第4页/共85页 1、酸碱定义、酸碱定义 凡能给出质子（凡能给出质子（H+）的物质称为）的物质称为 酸酸 凡能接受质子（凡能接受质子（H+）的物质称为）的物质称为 碱碱 酸和碱可以是分子，也可以是正、负离子酸和碱可以是分子，也可以是正、负离子. . 酸和碱具有相对性酸和碱具有相对性. . 没有没有“盐盐”的概念的概念. . HCl H+ + Cl- HAc H+ + Ac- NH4+ H+ + NH3 H2SO3 H+ + HSO3- HSO3- H+ + SO32

3、- 如如 ： 酸酸 碱碱 第5页/共85页 两性物质两性物质 H2O、 、HCO3-、H2PO4- HPO42-、 、HSO4-、HS-、 （既可为酸、又可为碱）（既可为酸、又可为碱） 第6页/共85页 提问提问 下列各物质是酸或是碱？下列各物质是酸或是碱？ HF F- HCN CN- NH4+ NH3 H2CO3 HCO3- CO32- H3PO4 H2PO4- HPO42- PO43- 第7页/共85页 共轭酸碱对共轭酸碱对 HB H+ +B- HB是是B-的共轭酸的共轭酸 B-是是HB的共轭碱的共轭碱 酸酸碱碱 共轭共轭 HBB-称为共轭酸碱对称为共轭酸碱对 条件 二者仅差一个二者仅差一

4、个 均有均有 部分 部分 B H+ 第8页/共85页 常见共轭酸碱对常见共轭酸碱对 酸酸 H3O+ H3PO4 H2PO4- HPO42- H2CO3 HAc NH4+ H2O 质子质子 H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ + + + + + + + + + 碱碱 H2O H2PO4- HPO42- PO43- HCO3- Ac - NH3 OH- 酸碱半反应酸碱半反应 (共轭酸）共轭酸）(共轭碱共轭碱) 第9页/共85页 NH4+NH3 HAcAc - H3O+ H3PO4 PO43- H3PO4HPO42- H3PO4H2PO4- HCO3-H2CO3 OH- HCl Cl-

5、H2PO4- HPO42- H2PO4-PO43- HPO42-PO43- CO32-H2CO3 CO32- HCO3- HPO4-H2CO3 HCO3-H2PO4- 提问提问 下列是否共轭酸碱对？下列是否共轭酸碱对？ 第10页/共85页 H2PO4- 共轭酸是共轭酸是 共轭碱是共轭碱是 H2CO3 CO32- HCO3- 共轭酸是共轭酸是 共轭碱是共轭碱是 H3PO4 HPO42- 填空填空 两性物质两性物质 第11页/共85页 酸碱反应的实质酸碱反应的实质 两个共轭酸碱对之间的质子传递反应两个共轭酸碱对之间的质子传递反应 A 1+ B 2 H + +A 2 B 1 H+ 酸 (1) 碱(2

6、)酸 (2) 碱(1) H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH(aq) 第12页/共85页 HF(aq) H+ + F(aq) H+ + H2O(l) H3O+(aq) HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F (aq) 一个完整的酸碱反应要在两个共轭酸碱对中进行一个完整的酸碱反应要在两个共轭酸碱对中进行 第13页/共85页 3 3、酸碱反应的分类、酸碱反应的分类 解离解离 HCl + H2O 中和中和 水解水解 H2O + Ac- H3O+ + OH- H2O + H2O HAc + H2O H3O+ + Cl- H2O + NH3 H3O+ + Ac- NH4

7、+ + OH- NH4+ + H2O HAc + OH- H3O+ + NH3 反应方向：强酸反应方向：强酸+强碱强碱 弱酸弱酸+弱碱弱碱 H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH (aq) 溶剂的质子自递溶剂的质子自递 HAc + HClO4 ClO4-+ H2Ac+非水质子溶剂中的反应非水质子溶剂中的反应 第14页/共85页 酸给出质子的能力越强酸给出质子的能力越强, 酸性就越强；其共轭酸性就越强；其共轭 碱的碱性就越弱碱的碱性就越弱 碱接受质子的能力越强碱接受质子的能力越强, 碱性就越强；其共轭碱性就越强；其共轭 酸的酸性就越弱酸的酸性就越弱 与酸碱的本性有关与酸碱的本性有关

8、 与溶剂的性质有关与溶剂的性质有关 如：如：HClHAc，Cl-Ac- 第15页/共85页 溶剂的拉平效应和区分效应溶剂的拉平效应和区分效应 （1 1）拉平效应）拉平效应 将不同强度的酸拉平到相同强度水平的效应称为将不同强度的酸拉平到相同强度水平的效应称为拉平效应拉平效应 。具有拉平效应的溶剂称为。具有拉平效应的溶剂称为拉平溶剂拉平溶剂。 例如：例如： HCl和和HAc是两种强度显著不同的酸是两种强度显著不同的酸,但在液氨中但在液氨中 均表现出强酸性。均表现出强酸性。 HCl + NH3NH4 + Cl- HAc + NH3NH4 +Ac - 由于由于NH3接受质子的能力强接受质子的能力强,上

9、述两个反应向右进行得上述两个反应向右进行得 很完全很完全,以致以致HCl和和HAc都被转变成同一种酸都被转变成同一种酸(氨合质子即氨合质子即 铵离子铵离子NH4+)，即它们在液氨中统统被拉平到，即它们在液氨中统统被拉平到NH4+的强的强 度水平度水平,故二者不存在强度上的差异。故二者不存在强度上的差异。 液氨是液氨是HClHCl和和HAcHAc的拉平溶剂的拉平溶剂 因为：因为： 第16页/共85页 （2 2）区分效应）区分效应 能把各种不同酸的强度区别开来的效应称为能把各种不同酸的强度区别开来的效应称为区区 分效应分效应。具有区分效应的溶剂叫做。具有区分效应的溶剂叫做区分溶剂区分溶剂。 例如：

10、例如：HNO3、H2SO4、HCl和和HClO4这四种酸在这四种酸在 冰醋酸中是不同强度的酸冰醋酸中是不同强度的酸 因为：因为： 显然，酸的强度：显然，酸的强度： HClO4H2SO4HClHNO3 冰醋酸的碱性较水弱冰醋酸的碱性较水弱 冰醋酸是上述四种酸的区分溶剂冰醋酸是上述四种酸的区分溶剂 第17页/共85页 第18页/共85页 1. 1. 活度活度a：离子的有效浓度离子的有效浓度 2. 2. 活度系数活度系数 a = c c 理论浓度理论浓度 活度系数活度系数 反映离子相互牵制作用的大小反映离子相互牵制作用的大小 第19页/共85页 关于活度因子关于活度因子 （2）B的浓度越小的浓度越小

11、, 越接近越接近1 当当B无限稀时，无限稀时， =1 （3）中性分子、液态和固态纯物质、）中性分子、液态和固态纯物质、 纯水以及弱电解质的纯水以及弱电解质的 1 1 0（1） 值的一般变化范围值的一般变化范围 第20页/共85页 离子的活度和活度系数的值与离离子的活度和活度系数的值与离 子浓度和离子电荷有关子浓度和离子电荷有关 一般规律一般规律: 溶液中离子浓度越大、离子带电溶液中离子浓度越大、离子带电 荷越多，则活度系数越小。荷越多，则活度系数越小。 第21页/共85页 水的质子自递作用和溶液的水的质子自递作用和溶液的pH （一）水的质子自递作用（一）水的质子自递作用 H2O + H2O H

12、+ 或或 H2O H3O+ + OH- H+ + OH- 任何物质的水溶液中，任何物质的水溶液中， c(H+)c(OH)= Kw =1.010-14 )OH()OH( 3 - -+ + = = c c c c KW 水的离子积常数，简称水的离子积水的离子积常数，简称水的离子积 。 KW 25纯水：纯水：c(H+)= c(OH )=1.0 10-7molL-1 =1.010-14KW KW与温度有关，温度不变与温度有关，温度不变KW不变不变 第22页/共85页 水的解离是吸热反应，当温度升高时水的解离是吸热反应，当温度升高时Kw增大。增大。 水的离子积常数与温度的关系水的离子积常数与温度的关系

13、T/KKw 2731.510-15 2917.410-15 2951.0010-14 2981.2710-14 3235.610-14 3737.410-13 第23页/共85页 14ppOHpH=+KW 溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和pH )OH()OH( 3 -+ = c c c c KW lg-=KW KW p 14 W 100 . 1 - =K pH=-lga(H+) 稀溶液中，稀溶液中，a(H+) c(H+) ，则有：，则有： pH=-lgc(H+)pOH=-lgc(OH-) 第24页/共85页 在在纯水或中性纯水或中性溶液中：溶液中： c(H+) = c(OH ) 在在酸性酸性溶液中

14、：溶液中： c(H+) 1.010-7 molL-1 在在碱性碱性溶液中：溶液中： c(H+) 1.010-7 molL-1 = 1.010-7 molL-1 c(OH ) c(OH ) pH=7 pOH=7 14p=KW pH7 pOH7 14p=KW pH7 pOH7 14p=KW 第25页/共85页 酸碱在水溶液中的质子转移平衡酸碱在水溶液中的质子转移平衡 (一一) 酸碱的解离平衡常数酸碱的解离平衡常数 Ka :酸的解离平衡常酸的解离平衡常 数（酸常数）数（酸常数） Kb:碱的解离平衡常碱的解离平衡常 数（碱常数）数（碱常数） B- + H2OHB + OH- Kb = OH- HB B

15、- HB + H2OB- + H3O+ Ka= H3O+ B- HB 第26页/共85页 K a弱酸的解离常数弱酸的解离常数 K b弱碱的解离常数弱碱的解离常数 K i弱电解质的解离常数弱电解质的解离常数 K i是表征弱电解质解离程度大小的特是表征弱电解质解离程度大小的特 性常数。性常数。 越小，弱电解质越弱越小，弱电解质越弱 。 K i K i具有一般平衡常数的特性，在指定具有一般平衡常数的特性，在指定 的温度下是定值，与初始浓度无关的温度下是定值，与初始浓度无关 。 在室温下，可忽略温度对在室温下，可忽略温度对 的影响。的影响。 K i 可通过实验或热力学数据求可通过实验或热力学数据求 K

16、 i 第27页/共85页 HB + H2O B- + H3O+B- + H2OHB + OH- )( )()( HBc BcHc Ka -+ = )( )()( - - = Bc HBcOHc Kb 一元弱酸一元弱酸( )和一元弱碱和一元弱碱( ) HB B- wba KKK= 第28页/共85页 共轭酸碱的解离平衡常数的关系共轭酸碱的解离平衡常数的关系 共轭关系：共轭关系： wba KKK= 通式通式: HB H+ +B- 酸酸碱碱 共轭共轭 a K b K 第29页/共85页 例例:根据查表可知根据查表可知,HAc的酸常数为的酸常数为: Ka=1.7610-5,求求NaAc的碱常数的碱常数

17、Kb 解解: HAcAc-为共轭酸碱对为共轭酸碱对 wba KKK= = 1.0010-14 /1.7610-5 =5.68 10-10 awb KKK/= 第30页/共85页 HA H+ +A 初始浓度初始浓度/molL-1 c 0 平衡浓度平衡浓度/molL-1 cx x x 解离度解离度() %100%100= = = c 初始浓度初始浓度 已解离的浓度已解离的浓度 x 平衡浓度平衡浓度/molL-1 c (1) c c 第31页/共85页 - = - = -+ 1 )( )( )()( 2 0 00 2 0 c cc c HAc AcHc Ka 2 0 cKa= 若若5%, 11 0

18、/cKa= 第32页/共85页 稀释定律稀释定律- 注意：注意： 弱电解质经稀释后，弱电解质经稀释后，增大，增大，但溶液中的但溶液中的 c（H+），），c（OH）降低了，）降低了，增大的倍数增大的倍数 总是小于溶液稀释的倍数总是小于溶液稀释的倍数 0 /cKa= 一定温度下，弱电解质的解离度与其浓度的平方一定温度下，弱电解质的解离度与其浓度的平方 根成反比，溶液越稀，解离度越大。根成反比，溶液越稀，解离度越大。随浓度的随浓度的 改变而改变，表示酸碱的强度用改变而改变，表示酸碱的强度用Ka、Kb 第33页/共85页 酸碱溶液酸碱溶液pH的计算的计算 第34页/共85页 HA H+ +A 平衡浓度

19、平衡浓度/molL-1 c c(H+) c(H+) c(H+) )H( )H( 2 a + + - = cc c K c c K 2 a )H( + = 则则 c c(H+) c a )H( cKc= + 一元弱酸一元弱酸 K a K W 若若c / 400 K a 第35页/共85页 a lg)H(lgpH cKc-=-= + pp 2 1 pHacK+= HA H+ +A一元弱酸一元弱酸 a )H( cKc= + 第36页/共85页 BOH B+ +OH一元弱碱一元弱碱 pp 2 1 pOHbcK+= pH=14pOH b )H( cKOc= - b lg)H(lgpOH cKOc-=-=

20、 - 第37页/共85页 例：已知室温下例：已知室温下HAc的的Ka=1.7410-5, 求求0.10 molL-1 HAc溶液的溶液的pH值。值。 c(H+) =0.101.7410-5 =1.3210-3 molL-1 pH=-lg c(H+) =2.89 解：解： C/Ka =0.10/1.7410-5 KaKW 400 a )H( cKc= + 第38页/共85页 例：已知室温下例：已知室温下NH3的的Kb=1.7910-5, 求求0.10 molL-1 NH4Cl溶液的溶液的pH值。值。 Ka= Kw Kb = 1.010-14 1.7910-5 = 5.5910-10 Ca/Ka

21、=0.10/5.5910-10 KaKW 400 a )H( cKc= + 第39页/共85页 c(H+) = 0.105.5910-10 molL-1 =7.4810-6 molL-1 pH=-lg c(H+) =5.13 第40页/共85页 例：已知室温下例：已知室温下HAc的的Ka=1.7410-5, 求求0.10 molL-1 NaAc溶液的溶液的pH值。值。 Kb= Kw Ka = 1.010-14 1.7410-5 = 5.7510-10 解解: C/Kb =0.10/5.7510-10 Kb KW 400 b )H( cKOc= - 第41页/共85页 c(OH-)=0.105.

22、7510-10 molL-1 =7.5810-6 molL-1 pOH = -lg c(OH-)= 5.12 pH = 145.12 = 8.88 Kb=5.7510-10 第42页/共85页 (aq)HCO(aq)OH O(l)H(aq)COH 33232 第一步：+ + (aq)CO(aq)OH O(l)H(aq)HCO 2 3323 第二步：+ + 7 32 33 32a1 102 . 4 )COH( )HCO()OH( )COH( - + = c cc K 11 3 2 33 32a2 107 . 4 )HCO( )CO()OH( )COH( - + = c cc K 做近似处理。 解

23、离平衡的计算可按一元弱酸的 反应，主要来自于第一步解离溶液中的 )OH( OH 10 3 3 2 a2 a1 + + c K K 第43页/共85页 例题：计算 0.010 molL-1 H2CO3溶液中的 H3O+, H2CO3, ， 和OH的浓度以及溶液的pH值 。 2 3 CO 3 HCO (aq)HCO(aq)OH O(l)H(aq)COH 33232 + + 解： 5 106.5010. 0 0.010 =xx 15 33 Lmol105 . 6)HCO()OH( = + cc 1 32 Lmol010. 0)COH( =c x x c cc 0.010)COH( )HCO()OH(

24、 2 32 33 = + 7 32a1 102 . 4)COH( - =K 0.010 )Lmol/( 1 xxx平衡浓度 - 第44页/共85页 ：根据第二步解离计算 )CO( 2 3 c 10 .56 10 .56 )Lmol/( (aq)CO (aq)OH O(l)H(aq)HCO 551 eq 2 3323 yyyc+ + - + y yy c cc - + = - -+ 5 5 3 2 33 105 . 6 )105 . 6( )HCO( )CO()OH( 11 32a2 107 . 4)COH( - =K 11 a2 55 107 . 4 , 106.5106.5 - =Kyy 1

25、111 a2 2 3 Lmol107 . 4Lmol )CO( - = Kc 第45页/共85页 结论：结论： 对于二元弱酸，若对于二元弱酸，若 c(弱酸弱酸)一定时一定时 ，c(酸根离子酸根离子)与与 c2(H3O+)成反比。成反比。 多元弱酸的解离是分步进行的，一多元弱酸的解离是分步进行的，一 般般 。溶液中的。溶液中的 H+主要来自于弱酸的第一步解主要来自于弱酸的第一步解 离，计算离，计算 c(H+)或或 pH 时可只考虑第一步解时可只考虑第一步解 离。离。 321 KKK 对于二元弱酸对于二元弱酸 ，当，当 时时 ，c(酸根离子酸根离子) ，而与弱酸的初始浓，而与弱酸的初始浓 度无关。

26、度无关。 2 K 21 KK 第46页/共85页 )CO(2)OH( 2 33 -+ cc a2a1 2 2 2 3 )AH( )A()OH( KK c cc K= -+ 2 3 2a2a12 )OH( )AH( )A( + - = c cKK c (aq)A(aq)O2H O(l)H2A(aq)H 2 322 -+ + (aq)A(aq)OH O(l)H(aq)HA 2 32 -+- + (aq)HA(aq)OH O(l)HA(aq)H 322 -+ + 第47页/共85页 同离子效应同离子效应：在弱电解质溶液中，加入：在弱电解质溶液中，加入 与其含有相同离子的易溶强电解质而使弱电与其含有相

27、同离子的易溶强电解质而使弱电 解质的解离度降低的现象。解质的解离度降低的现象。 第48页/共85页 HAc(aq) + H2O (l) H3O+ (aq) +Ac(aq ) Ac(aq) + 4 NHNH4Ac(aq) (aq) + 平衡移动方向平衡移动方向 乙酸（醋酸）乙酸（醋酸） CH3COOH 简写简写 HOAc 进一步简写进一步简写 HAc 第49页/共85页 例：例：在在 0.10 molL-1 的的HAc 溶液中，加入溶液中，加入 NaAc (s)，使，使 NaAc的浓度为的浓度为 0.10 molL-1，计算该溶液，计算该溶液 的的 pH和和 HAc的解离度。的解离度。 5 10

28、8 . 1 10. 0 )10. 0( - = - + x xx x = 1.810-5 c(H+) = 1.810-5 molL-1 0.10 x 0.10 0.10 molL-1 HAc溶液：溶液：pH = 2.89， = 1.3% 解解： HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac (aq) ceq / (molL-1) 0.10 x x 0.10 + x c0/ (molL-1) 0.10 0 0.10 pH = 4.74， = 0.018% 第50页/共85页 盐效应盐效应 在溶液中在溶液中,加入与弱电解质加入与弱电解质不不相同离相同离 子子的的强电解质强电解质,弱电解质的

29、解离度将弱电解质的解离度将 稍有增大稍有增大 0.10molL-1 HA溶液中含强电溶液中含强电 0.10molL-1NaCl时时,HA的解离度的解离度2.0310-2 0.10 molL-1 HAc溶液：溶液：pH = 2.89， = 1.3% 第51页/共85页 弱电解质弱电解质(HA)离解度的影响因素离解度的影响因素 同离子效应同离子效应0.10 1.010-5 1.010-4 (加入加入0.10 molL-1 NaA ) 浓度增大浓度增大0.20 1.410-3 0.710-2 1.410-3 2.0310-2 盐效应盐效应 0.10 (加入加入0.10 molL-1 NaCl) CH

30、A(molL-1) 0.10 H+(molL-1) 1.010-31.010-2 原始浓度原始浓度 第52页/共85页 浓度增大浓度增大 同离子效应同离子效应 盐效应盐效应 离解度离解度影响因素影响因素 减少减少 明显减少明显减少 稍增大稍增大 注意注意:同离子效应同离子效应盐效应盐效应 必包含盐效应必包含盐效应(可忽略可忽略) 小结小结: 第53页/共85页 两性物质两性物质水溶液的水溶液的H3O+的计算公式的计算公式: (CKa 20KW ，C 20Ka) 作为作为酸酸时的酸解离常数时的酸解离常数Ka Ka 作为作为碱碱时的时的共轭酸共轭酸的酸解离常数的酸解离常数 c(H+)=KaKa 第

31、54页/共85页 例：已知室温下例：已知室温下H2CO3的的Ka1=4.4610-7, Ka2=4.6810-11 求求0.10 molL-1 NaHCO3溶液的溶液的pH值。值。 解：解：NaHCO3为两性物质为两性物质 = 4.6810-11 4.4610-7 molL-1 =4.910-9 molL-1 pH=-lg c(H+)=8.31 c(H+)=KaKa 第55页/共85页 (1) c(H+) 与两性物质浓度与两性物质浓度c无关无关 例如例如 : : 0.10 molL-1和和0.20 molL-1的的 NaHCO3溶液溶液c(H+)各为多少各为多少? c(H+)=Ka2Ka1=5

32、.110-9 pH=-lg c(H+) =8.34 注意：注意： 第56页/共85页 1 (2) pH = 2 (pKa + pKa) c(H+)= KaKa-lg -lg 例如例如 : : 0.10 molL-1和和0.20 molL-1的的 NaHCO3溶液溶液pH各为多少各为多少? 查表查表:H2CO3的的pKa1=6.35 pKa2=10.33 pH = 1 2 (pKa1 + pKa2) =8.34 第57页/共85页 求下列溶液等体积混合后的求下列溶液等体积混合后的H3O+ 0.1molL-10.1molL-10.05molL-1 HAc + NaOH NaAc NH3 + HCl

33、 NH4Cl H2CO3 + NaOH NaHCO3 NaHCO3 + NaOH Na2CO3 Na2CO3 + HCl NaHCO3 NaHCO3 + HCl H2CO3 NaAc + NH4NO3 NH4Ac 第58页/共85页 第59页/共85页 实验一实验一 具有抗酸作用具有抗酸作用 H2O 0.01mol pH7.00pH2.00 HCl pH-5 HAc+NaAc (0.1molL-1) pH4.75 pH4.66 HCl0.01mol pH-0.09 缓冲溶液的缓冲作用缓冲溶液的缓冲作用 第60页/共85页 实验二实验二 具有抗碱作用具有抗碱作用 HAc+NaAc (0.1mol

34、L-1) pH4.75 pH4.84 NaOH0.01mol pH0.09 H2O 0.01mol pH7.00pH12.00 NaOH pH5 1L 第61页/共85页 纯水纯水 (1L) 0.1molL-1HAc 0.1molL-1NaAc (1L) pH=7.00pH= 4.75 加入加入0.01mol pH= 2.00 pH= 4.66 pH=12.00 pH= 4.84 加入加入0.01mol HCl NaOH pH= -5.00pH= -0.09 pH= 5.00pH= 0.09 加入加入1L纯水纯水 pH=7.00pH= 4.75 第62页/共85页 缓冲作用缓冲作用在加入少量的

35、强酸、强碱或稍在加入少量的强酸、强碱或稍 加稀释后仍能保持其加稀释后仍能保持其pH值基本不变的作用。值基本不变的作用。 缓冲溶液缓冲溶液具有缓冲作用的溶液。具有缓冲作用的溶液。 注意：注意：较浓的强酸和强碱较浓的强酸和强碱(如如HCl和和NaOH) 也具有缓冲作用，但不是缓冲溶液也具有缓冲作用，但不是缓冲溶液 第63页/共85页 组成条件：组成条件： HB与与B- 为共轭酸碱对为共轭酸碱对 二者有足够的浓度二者有足够的浓度 例：例： (1) 0.1 molL-1 HAc (2) 0.1 molL-1 NaAc (3) 0.1molL-1 HAc+ 0.1molL-1 NaAc HBB- 缓冲溶

36、液缓冲溶液(缓冲系缓冲系)由由 HB B- 组成组成 缓冲溶液的组成缓冲溶液的组成 第64页/共85页 组成特点：组成特点： 弱酸弱酸 + 共轭碱共轭碱 HAcNaAc H2CO3NaHCO3 两性物质两性物质 +共轭碱共轭碱 NaHCO3Na2CO3 NaH2PO4Na2HPO4 弱碱弱碱 + 共轭酸共轭酸 NH3NH4Cl 均含共轭酸碱对均含共轭酸碱对 缓冲溶液的类型缓冲溶液的类型 第65页/共85页 常见缓冲系（共轭酸碱对）常见缓冲系（共轭酸碱对） 缓冲系缓冲系 pKa H3PO4 NaH2PO4 HAc NaAc H2CO3 NaHCO3 NaH2PO4 Na2HPO4 NH4Cl N

37、H3 CH3NH3+Cl CH3NH2 Na2HPO4 Na3PO4 2.12 4.75 6.37 7.21 9.25 10.7 12.67 共轭弱酸共轭弱酸共轭弱碱共轭弱碱 第66页/共85页 HAcNaAc的缓冲机制的缓冲机制 HAc + H2O H3O+ + Ac- - NaAc Na+ + Ac- - pH H+ 基本不变基本不变 缓冲作用机制缓冲作用机制 抗抗酸酸成分成分 第67页/共85页 HAcNaAc的缓冲机制的缓冲机制 HAc + H2O H3O+ + Ac- - NaAc Na+ + Ac- - pH OH - - 基本不变基本不变 + H2O 抗抗碱碱成分成分 第68页/

38、共85页 pH标准缓冲溶液标准缓冲溶液标准标准pH 饱和酒石酸氢钾饱和酒石酸氢钾(0.034 molL-1) 3.557 0.05 molL-1邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾 4.008 0.025 molL-1KH2PO40.025 molL- 1Na2HPO4 6.865 0.00869 molL-1KH2PO40.03043 molL-1 Na2HPO4 7.413 0.01 molL-1硼砂硼砂 9.180 常用的标准缓冲溶液的常用的标准缓冲溶液的pH(298K) 第69页/共85页 缓冲溶液缓冲溶液pH的计算的计算 含有缓冲混合物（缓冲对）的缓冲溶液含有缓冲混合物（缓冲对）的缓冲溶液

39、实际上是含有同离子的弱酸或弱碱溶液实际上是含有同离子的弱酸或弱碱溶液 。 其其pH的计算方法与同离子效应的计算的计算方法与同离子效应的计算 方法相同。方法相同。 HA MA 缓冲溶液缓冲溶液pH的计算的计算 HA H+ + A 起始浓度起始浓度/molL-1 c(HA) c(A-) 平衡浓度平衡浓度/molL-1 c (HA) x x c(A-)+x 第70页/共85页 HA H+ + A 平衡浓度/molL-1 c (HA) x x c(A-)+x xc xcx K - + = )HA( )A( - a x=c(H+) 同离子效应同离子效应c(HA)x c(HA) c(A-)+x c(A-)

40、 )A( )HA( )H( - a c c Kc= + 第71页/共85页 )HA( )MA( lgp pH a c c K+= 又因为又因为 c(MA)=n(MA)/V , c(HA)=n(HA)/V 因此有因此有 )HA( )MA( lgp pH a n n K+= )A( )HA( )H( - a c c Kc= + 第72页/共85页 例：在例：在1L混合液中，含有混合液中，含有0.10molL-1 HAc和和0.10molL-1NaAc (HAc:pKa=4.75) (1) 计算混合液的计算混合液的pH值值 解解: pH pKa + lg cHB cB- - pH pKa + lg

41、cHAc cAc- - = 4.75 第73页/共85页 (2) 在此混合液中加入在此混合液中加入0.01molHCl, 溶液的溶液的pH值值=? 解解: NaAc + HCl HAc + NaCl 0.090.11 pH pKa + lg cHAc cAc- - 4.66 pKa + lg 0.09 0.11 第74页/共85页 (3) 在此混合液中加入在此混合液中加入0.01molNaOH, 溶液的溶液的pH值值=? 解解: HAc + NaOH NaAc + H2O 0.090.11 pH pKa + lg cHAc cAc- - 4.84 pKa + lg 0.11 0.09 第75页/共85页 例：在例：在1L混合液中，含有混合液中，含有0.10molL-1 HAc和和0.10molL-1NaAc (HAc:pKa=4.75) (3) 此混合液稀释一倍此混合液稀释一倍,溶液的溶液的pH值值=? 解解:HAc= Ac-= 0.05molL-1 4.75 pKa + lg 0.05 0.05 pH pKa + lg cHAc cAc