酸碱解离平衡PPT学习教案

1、会计学1酸碱解离平衡酸碱解离平衡第2页/共66页酸 碱H（一）酸和碱的定义第3页/共66页1212ABBA+H 酸碱反应的实质是两对共轭酸碱对之间的质子传递：（二）酸碱反应的实质第4页/共66页第5页/共66页第6页/共66页 根据路易斯碱的性质的不同，分为硬碱、软碱和交界碱三类： （1）硬碱；硬碱中给出电子的原子或阴离子的电负性大、半径小，不易失去电子。 （2）软碱；软碱中给出电子的原子或阴离子的电负性小、半径大，易失去电子。 （3）交界碱：介于硬碱和软碱之间的碱称为交界碱。第7页/共66页第8页/共66页（二）软硬酸碱规则第9页/共66页第10页/共66页eqeq3aeq(A )/ (H

2、O )/(HA)(HA)/ccccKcc+23HAH OAH O（一）一元弱酸的解离平衡第11页/共66页 一元弱酸的相对强弱，还可以用解离度来表征。一元弱酸的解离度定义为： 一元弱酸的解离度与标准平衡常数的关系为：当 5% 时，11，由上式得：eqeq(HA)(HA)(HA)(HA)100%100%(HA)(HA)NNccNc22a(/)/(HA)(1)/1ccccKcca(HA)/Kc c第12页/共66页+2AH OHAOHeqeqeq(HA )/ (OH )/(A)(A)/ccccKccb（二）一元弱碱的解离平衡第13页/共66页+342243H POH O H POH O+eq24e

3、q3a134eq34(H PO )/ (H O )/(H PO )(H PO )/ccccKcc（一）多元弱酸的解离平衡第14页/共66页23+4243HPOH OPOH O3+eq4eq3a3342eq4(PO )/ (H O )/(H PO )(HPO )/ccccKcca1Ka1K 第二步解离：2+24243H POH OHPOH O2+eq4eq3a234eq24(HPO )/ (H O )/(H PO )(H PO )/ccccKcc第15页/共66页2323COH OHCOOHb1eq3eq232eq3(HCO )/ (OH )/(CO )(CO )/ccccKcc 多元弱碱在水溶

4、液中的质子转移反应也是分步进行的。例如 的质子转移反应是分成两步进行的。23CO（二）多元弱碱的解离平衡第16页/共66页b1K23COb1Kb2eq23eq23eq3(H CO )/ (OH )/(CO )(HCO )/ccccKcc3223HCOH OH COOH第二步解离：第17页/共66页+23HAH OAH O2AH OHAOHaKbK达到平衡时，存在下列定量关系：eqeq3aeq(A )/ (H O )/(HA)(HA)/ccccKcc第18页/共66页eqeqbeq(HA)/ (OH )/(A )(A )/ccccKccabw(HA)(A )KKK第19页/共66页wba1410

5、5(Ac )(HAc)1.0 105.6 101.8 10KKK解： Ac- 的标准解离常数为：第20页/共66页计算五、两性物质溶液 H3O+ 浓度的计算六、同离子效应和盐效应第21页/共66页OH第22页/共66页+23HAH O AH O+223H OH O OHH O+eq3eqeq(H O )(A )(OH )ccc当 ，即 时， 可以忽略不计。上式简化为：eqeq(A )20(OH )ccaw(HA)(HA)/20KccK+eq3eq(H O )(A )cceq(OH )c第23页/共66页+eq3eqaeq3a+eqeq3(HO )(HA)(HA) (HA)(HO )(HA)(A

6、 )(HO )ccKccKccc+2eq3aaa(H O )(HA)(HA)4 (HA)(HA)/2cKKcKcc 当 ，即 时， 。eqeq3(HA)20(H O )cca(HA) /400(HA)ccK+eq3(HA)(H O )(HA)ccc+eq3a(H O )/(HA)(HA)/cccKc例题第24页/共66页解：且 可以用最简溶液的 pH 为：35a(HAc)/0.105.6 10400 ,(HAc)1.8 10ccK+eq3a53(HO )/(HAc)(HAc)/0.10 1.8 101.3 10cccKceq33(H O )pHlglg1.3 102.89cc 式进行计算。溶液

7、中 H3O+ 浓度为：56aw(HAc)(HAc)/0.10 1.8 101.8 1020,cKcK第25页/共66页+eqeqeq3(OH )(HA )(H O )ccc移平衡：溶液中存在下列关系：+223H O H O H OOH+2AH O HAOH当 时：当 时：例题bw(A)(A)/20cKcK2eqbbb(OH )(A)(A)4 (A)(A)/2cKKcKccb(A)/(A)400cc Keqb(OH )/(A)(A)/cccKc第26页/共66页25 C73b3w(NH )(NH )/1.81020,cKcK23b3(NH )/(NH )5.610400,cKceq3b3(OH

8、)/(NH )(NH )/cccKc540.010 1.8 104.2 104wpHppOH14.00lg4.2 1010.62K解： 且 可利用最简公式计算。溶液中 OH- 浓度为：溶液的 pH 为：第27页/共66页2+23HAH O AH O+223H OH O OHH O+223H AH O HAH O+2eq3eqeqeq(H O )(HA )2(A)(OH )cccc第28页/共66页2a12w(H A)(H A)/20cKcK+2eq3eqeq(H O )(HA )2(A)ccc+eqeq32eqa22(HA )(H O )/2(A)2(H A)ccccKa122a22(H A)

9、 (H A)/20 ,2(H A)KccKa2240(H A)K+eq3eq(H O )(HA )cc即a122(H A) (H A)/Kcc当 时，可以忽略，上式可以进一步简化为：第29页/共66页+2eq3a12a122a12(HO )(H A)(H A)4 (H A)(H A)/2cKKcKcc2a12 (H A)/(H A)400ccK+eq32a12(H O )/(H A)(H A)/cccKc第30页/共66页a13434(H PO ) (H PO )/Kcca13434a234(H PO ) (H PO )/40(H PO )KccK34a134(H PO )/(H PO )13

10、400,cc Kw20;Ka234a334(H PO )(H PO )KK第31页/共66页+33 23eq32(H O )6.7 10(6.7 10 )4 0.10 6.7 1022.3 10cc +2eq3pHlg(H O )/lg2.3 101.64cc 第32页/共66页b1bw/20K ccKb1bb2/40K ccK2eqb1b1bb1(OH )()4/2cKKc Kcceqbb1(OH )/ccc KcOHOH例题 若 ，上式可进一步简化为：bb1/400cK c 第33页/共66页25 C25a1224a2224(H C O )5.4 10 ,(H C O )5.4 10KK。

11、14210wb1245a22241.0 10(C O )1.9 10(H C O )5.4 10KKK14213wb2242a12241.0 10(C O )1.9 10(H C O )5.4 10KKK224C O解： 的第一级标准解离常数和第二级标准解离常数分别为：第34页/共66页2224b124w(C O )(C O )/20cKcK；22224b124b224(C O )(C O )/40(C O )cKcK；2224b124 (C O )/(C O )400ccK。106eq(OH )/0.10 1.9 104.4 10cc6wpHppOH14.00lg4.4 108.64K第35

12、页/共66页+2eq3eq2eqeq(H O )(H A)(A )(OH )cccc2+23HAH OAH O22HAH OOHH A+223H OH OOHH O第36页/共66页+eq3eq+eq3a12eqa22w+eq3eq3(H O )(HA )(H O )(H A)(HA )(H A) (H O )(H O )/cccKccKcK cccc +eq3a12weqa22a12eq(H O )(H A)(HA )(H A)/(H A)(HA )/cKKcKccKcceq(HA )(HA )ccHA上式可改写为：第37页/共66页+eq3a12wa22a12(H O )(H A)(HA

13、)(H A)/(H A)(HA )/cKKcKccKcca1220(H A)Ka22w(HA )(H A)/20,cKcK+eq3a12a22(H O )/(H A)(H A)ccKK如果则上式可以简化为：(HA )/cc第38页/共66页25 C5+10aa4(HAc)1.8 10 ,(NH )5.6 10KK。+4a4w(NH )(NH )/20,cKcKa20(HAc),K+eq3aa45107(H O )/(HAc)(NH )1.8 105.6 101.0 10ccKK7pHlg1.0 107.00 溶液的 pH 为：(Ac )/cc第39页/共66页+23HAcH OAcH O（一）

14、同离子效应第40页/共66页解：HAc 与 Ac- 在溶液中存在下列解离平衡： 溶液中 H3O 相对浓度为：+eq3eqaeq(H O )(HAc)(HAc)(Ac )ccKcc1+eq351+eq30.10 mol L(H O )1.8 100.10 mol L(H O )cc+23HAcH O AcH O第41页/共66页+1eq3551(H O )0.10 mol L1.8 101.8 100.10 mol Lcc HAc 的解离度为：51111.8 10 mol L(HAc)100%0.018%0.10 mol L 已知 0.10 molL-1 HAc溶液中ceq(H3O)为 1.31

15、0-3 molL-1。 HAc 的解离度为：31211.3 10 mol L(HAc)100%1.3%0.10 mol L第42页/共66页（二） 盐效应第43页/共66页pH第44页/共66页（一）缓冲溶液的组成第45页/共66页+23HAH O H OA（二）缓冲作用机理第46页/共66页HA-Aeqeq+eq3eqeq(HA)+ (A )=(HA)+(A )(A )= (Na ) (H O )+ (Na )=(A )+(OH ) cccccccccc+23HAH O H OA+223H OH O OHH O第47页/共66页+eq3eqaeq(H O )/ (A )/(HA)(HA)/c

16、cccKcc+eq3eq3eqa+eq3eq(H O )(HA)(H O )(OH )(HA)(A )(H O )(OH )ccccKcccc+eqeq3eq+eqeq3eq(A )= (A )+(H O )(OH )(HA)= (HA)(H O )+(OH )cccccccc 在 缓冲溶液中： HA-A由上式得： 缓冲溶液中 较大：(HA)(A )cceq3eqeq3eq(HA)20(H O )(OH )(A )20(H O )(OH )cccccc、第48页/共66页+eq3a(H O )(HA)(HA)(A )ccKcca(A )pHp(HA)lg(HA)cKcapHplgcKc共轭碱弱

17、酸apHplgnKn共轭碱弱酸第49页/共66页25 C第50页/共66页a(Ac )pHp(HAc)lg(HAc)cKc1510.20 mol Llg1.8 10lg5.050.10 mol L 111100 mL 0.10 mol L10 mL 0.10 mol L(HAc)100 mL 10 mL0.10 mol Lc111100 mL 0.20 mol L10 mL 0.10 mol L(Ac )100 mL 10 mL0.17 mol Lc第51页/共66页1510.17 mol LpHlg1.8 10lg4.980.10 mol L （3）加入10 mL 0.10 molL-1 N

18、aOH 溶液后，HAc和 Ac- 的浓度分别为： 111100 mL 0.10 mol L10 mL 0.10 mol L(HAc)100 mL 10 mL0.082 mol Lc111100 mL 0.20 mol L10 mL 0.10 mol L(Ac )100 mL 10 mL0.19 mol Lc第52页/共66页1510.19 mol LpHlg1.8 10lg5.110.082 mol L 缓冲溶液的 pH 为：131100 mL 0.10 mol L(HAc)9.1 10 mol L100 mL 1000 mLc121100 mL 0.20 mol L(Ac )1.8 10 m

19、ol L100 mL 1000 mLc （4）加入 1.0 L 水稀释后，HAc 和 Ac- 的浓度 分别为：215-311.8 10 mol LpHlg1.8 10lg5.059.1 10 mol L 第53页/共66页defbadddpHdpHnnVV 22.3 (HA)(A )(1)rccr第54页/共66页max0.575 (HA)(A )cc第55页/共66页解：(1) 缓冲溶液的总浓度和缓冲比分别为： 11111(Ac )0.10mol L1(HAc)0.10mol Lcrc11112.30.20 mol L0.115 mol L1 12（）缓冲溶液的缓冲容量为： c1(HAc)

20、+ c1(Ac-) = 0.10 molL-1 + 0.10 molL-1 = 0.20 molL-1第56页/共66页 (2) 缓冲溶液的总浓度和缓冲比分别为： c2(HAc) + c2(Ac-) = 0.010 molL-1 + 0.010 molL-1 = 0.020 molL-112212(HAc)0.010mol L1(Ac )0.010mol Lcrc缓冲溶液的缓冲容量为：11212.30.020 mol L0.0115 mol L1 12（）第57页/共66页 (3) 缓冲溶液的总浓度和缓冲比分别为： c3(HAc) + c3(Ac-) = 0.050 molL-1 + 0.15 molL-1 = 0.20 molL-113313(Ac )0.15mol L3(HAc)0.050mol Lcrc缓冲溶液的缓冲容量为：11332.30.20 mol L0.086 mol L1 32（）第58页/共66页aapHp(HA)1 p(HA)1KK第59页/共66页 （3）缓冲对不能与反应物或生成物发生作用，药用缓冲溶液还必须考虑是否有毒性等。 （4）计算出所需