《分析化学(第2版)电子教案》5.3-酸碱溶液ph值的计算课件

1、5.3 酸碱溶液pH值的计算5.3.1 强酸强碱溶液5.3.2 一元弱酸弱碱溶液5.3.3 多元酸碱溶液5.3.4 两性物质溶液 5.3.5 混合酸（碱）溶液第5章 酸碱滴定法返回目录 对于各种不同的酸碱溶液，推导计算溶液酸度公式的步骤如下：1.利用溶液中的平衡关系（包括质子平衡、物料平衡、电荷平衡、电离平衡等）列出等式；2.利用平衡关系将未知项用原始形体的浓度项替代，从而消去未知项；3.对于氢离子浓度项的高次方程做合理的近似处理；4.解方程求出氢离子浓度5.3.1 强酸强碱溶液 H+2caH+Kw = 0强酸溶液pH精确计算公式：强酸溶液pH近似计算公式：当时，以浓度为ca 的盐酸溶液为例，

2、讨论强酸强碱溶液pH的计算方法。 强碱溶液精确计算公式：强碱溶液近似计算公式：当时，对于强碱溶液 ，以NaOH为例，其质子平衡为解: 质子平衡式为 首先近似认为 OH- =1.010-5 molL-1， 则 H+ = 1.010-9 molL-1， 因为 cb 20H+ 故水的解离可以忽略不计，用最简式计算 例题5-3 计算1.010-5 molL-1 NaOH溶液的pHpOH = 5.00 pH = 14.005.00 = 9.00例题5-4 计算2.010-7 molL-1 HCl溶液的pH 因为ca 10Kw , 水的解离可以忽略，且 所以可以用一元弱碱的最简式计算pOH = 5.13

3、pH=14.05.13 = 8.87例题5-7 计算1.010-4 molL-1NH4Cl溶液的pH值，已知解：NH4+是NH3的共轭酸，所以 因为 且 , 故水的解离不能忽略，而NH4+本身的解离可以忽略，即NH4+ c，所以 pH = 6.59对于二元弱酸H2B,其质子平衡式为 ： H+ = HB- + 2B2- + OH- 5.3.3 多元酸碱溶液将酸碱解离平衡关系式代入上式，得或写为（近似式）（最简式）可以忽略水的解离若可以忽略弱酸的二级解离,则有若例题5-8 计算0.10 molL-1 H2C2O4溶液的pH。解：草酸为二元弱酸，已知其 因为 所以，可以忽略水的解离和草酸的 二级解离

4、，按一元弱酸的近似公式计算：pH = 1.27 例题5-9 计算0.10 molL-1 Na2CO3水溶液的pH。解：按照酸碱质子理论的定义Na2CO3为二元弱碱，已知其因为 所以可用一元弱碱的最简式计算。 pOH = 2.38 pH = 142.38 = 11.625.3.4 两性物质溶液 以弱酸弱碱盐 NH4Ac 为例，讨论两性物质水溶液H+的计算。设溶液中NH4Ac的浓度为c，其中的NH4+能给出质子，作为两性物质的酸组分，其酸解离常数用 Ka表示；Ac-能接受质子，作为碱组分，其共轭酸HAc的酸常数以Ka表示。按照前述方法步骤推导计算弱酸弱碱盐溶液H+的公式。 首先写出质子平衡式 H+

5、=NH3HAc +OH-此式为计算弱酸弱碱盐溶液H+浓度的精确式,可作如下近似处理。因为NH4+ Ac-c，所以当 时 当 时对于弱酸弱碱盐当时（近似公式）（最简式）当时（最简式）当时（近似公式）当时对于酸式盐HB-（近似公式）例题5-11 计算1.010-3 molL-1的丙二酸氢钠溶液的pH。已知丙二酸氢钠的 因为 所以，应该用近似式计算。 解：丙二酸氢钠属于二元弱酸的酸式盐， 例题5-13 计算0.10 molL-1氨基乙酸溶液的pH。解：氨基乙酸在溶液中以双极离子形式存在，其解离平衡如下: +H3NCH2COOH +H3NCH2COO- NH2CH2COO- 氨基乙酸阳离子 氨基乙酸双

6、极离子 氨基乙酸阴离子Ka1Ka2 因为 , 所以用最简式计算补充例题:计算0.10molL-1Na2HPO4溶液的pH值。已知H3PO4的 解5.3.5 混合酸（碱）溶液例题5-14 0.010molL-1HCl和0.010molL-1HAc混合溶液的pH值。已知HAc的 混合酸碱溶液的种类是十分繁多的，有强酸和弱酸、强碱和弱碱、弱酸和弱酸、弱碱和弱碱、弱酸和弱碱等各种不同形式的混合溶液。但是解决问题的方法是相同的，在此通过几个具体实例说明计算混合酸碱溶液pH的方法步骤。解因为是酸性溶液，所以水的电离可以忽略。 当时， HAc的解离可以忽略例题5-15 .计算0.10molL-1H2SO4溶液的pH值，已知, 1解判