无机化学-酸碱平衡

第8 酸碱平LewisALewisArrhenius酸1能释放出质子（H+）质子的给予33

HAc4NH4

H能释接受质子（H+）质子的接受4Ac4

H

NH3

NH共轭酸碱共共轭 H+ 共轭 两性物质：既能给出

Fe(OH)(H

2，HCO，H

HSOHSO(酸4H4HSO碱)4H24共共轭酸/共轭碱HSO/44H /2442酸碱电离反应酸碱电离反应HAcH+HAcH+HHAcH+ 3HAcH2O3

H

_NHHONH_NHHONH324_2 _NH3 _NHHO

酸碱中和反应－质子的转移酸碱中和反应－质子的转移HHOHH23H3

H2OH2O““盐”的水解反应

HAcNHHONHH 非水溶液的酸碱反应非水溶液的酸碱反应气相中气相中NH4Cl

NH+NH－NH 酸碱反应的本质是酸碱之间传递质子的酸酸a碱b碱a酸3 HAc+H HO Ka

c(HO)c(Ac

强于 HCN+H HO强于 a 5.8a NHH NH 4cNHcOH-4K

3 cNH3共轭 H++共轭

H H HAcHCONHH ClO－HSOHPOAcHCONH 酸碱的溶剂效H2酸（HA）表现出来的强度与自身给质子能力有关，

HClHOH

2醋酸溶液为弱酸2HCl

不完全电

H

NH3

44

NH

4醋酸溶液为强碱4

HAc全NH

对于酸（HA）而言，溶剂（HS）的碱性愈强，则HA的酸性愈强；溶剂（HS）的碱性愈弱HA的酸性愈对于碱（B）而言，溶剂（HS）的酸性愈强，则B的碱性愈强；溶剂（HS）的酸性愈弱B的碱性愈弱。拉平效应与区分效水溶液中都表现为强醋酸－区分溶液电子（Lewis电子（Lewis）酸碱电子碱：给出电子对的物配配位电子电子（Lewis）酸酸碱[Cu←电子酸碱理论的基本特水的自偶电离与离子积常H2O

H

33

H2O

c Kw

c

HcHKw (298K)Kw (298K)1.0

c

HpHlgcH

lg pH

pOH

pKw

lgKw pH和pOH都表示溶液的酸碱度 用25℃c(H+c(OH－)=1.0×10-7mol·L-1pH=pOH=7中性：中性：pH

0KaKbHAH2OH3O+ 2A-HOHA 2bH2OH2O

wKa Kb Kw1一元弱酸的电离平c+c+-

0.1mol·L0.1mol·L－100≈xxKax1.8xc(H3O+)=c(Ac－)= 1.0

c(OH)

7.7 mol+(H3O +3pHlgc(HO+)3解离度

已解离的浓度100%初始浓

c0

100%HAHO

H

起00平起00平ca-xxca(1-ca5%5%，11，caxc(HO)3c Ka4计算0.1mol/LNH4Cl溶液的pH4Kb(NH3＝1.8×10－5NH4++H2O=NH3+

KKa(NH4)·Kb(NH3)=+c(H3O＋)＝7.5×10－6pHα=一元弱碱的电离平NHH

Kb

3c3

1.81052BH BH2c00xx[OH-]c Kb计算0.1mol/LNaAc溶液的pH和Ac-的解离度。Ka(HAc)＝1.8×10－5。Ac-+H2O=HAc+ Kb(Ac-KKa(HAc)·Kb(Ac-)=c(OH-)=7.5×10－6mol/LpH=14-5.12α=2多元弱酸HCOH HO c(HO

(H2CO3)

c(H2CO3

4.210

HCO－H HO c(HO

(H2CO3)

3333

4.710a2 a2

，cHO主要来源于第一步电HCOH HO 转 - 平衡c

x

x

H H

转化

平衡x x 二元弱酸的平衡计算-

计算0.010 H2CO3溶液中的H3O 3H CO2－和OH－的浓度以及溶液的pH值33 c(H33L H2CO3 H3O3L

(mol 1

-

4.2 c(HO)c(HCO－) c(H2CO3) 0.0100.010-x xc(HO)

6.510－5mol c(H2CO3)0.010mol

/(molL1)

c(HO (6.5105) 3 3yy4.7c(COc(CO2－)3molL14.71011mol根据水的自偶电离求 H2OH2O /molL c(HO)c(OH3(6.5105)z1.0zc(OH

1.51.51010mol二元弱酸的平衡向0.1mol·L-1HCl溶液中通入CO2达到饱和，此时H2CO3浓度为0.1mol·L－1。求此时溶液的HO+、HCO－、CO2浓度 0.1mol·L0.1mol·L－10.1mol·L－1 K K2H3O＋在纯水中：cH3O若 K2 ：cH：cH3O小cA2 小

cH2Ac2H3O3HAc(aq)+H2O H3O+ Na+(aq)0.10mol·L-1的HAc溶液中，加NaAc(s)，使NaAc的浓度为0.10mol·L-1，计算该溶液的pH值和HAc的解解 HAc+ H3O++c0/(mol·L- x(0.10ceq/(mol·L-1)x(0.10 0.10

0.10±x≈x=1.8×10-5 c(H+)=1.8×10-5mol·L-1pH=4.74，α=0.018%0.10mol·L-1HAc溶液：pH2.89，α/未加NaAc加入NaAcH3O+(aq)+H3O+(aq)+/未加NaClc(HAc)c(HAc)=c(NaAc)=0.10mol·L-

保持溶液本身pH相对稳定性碱而显著改变pH值。缓冲溶液由弱共轭酸碱对组成

HA

H2O

Ac（酸 c缓冲溶液的缓冲原3H3

HAH2O

H2O缓冲溶液的pH

H2O

A平衡ca- c cc(HO)3a(HA)c(A缓冲公式（Hendersonc(HO)

(HA)pHpHalgpH14blg

Kw

lg(3)NaHCO3-Na2CO3，(4)NH3·H2O-NH4ClpHpHpKa2(H2CO3)c(CO23c(HCO3pHpH(HAc)c(HAcc(Ac-(3)NaHCO3-Na2CO3，(4)NH3·H2O-NH4ClpHpHpKa1(H2CO3)lg c(HCOc(H2CO3(3)NaHCO3-Na2CO3，(4)NH3·H2O-NH4Cl=14(NH)4 lgc(NH3c(NH+4)lgc(NH3b3c(NH+4300mL0.50mol·L-1H3PO4500mL解：

生成余下

生成0.10molNa2HPO余下0.05molNaH2PO 得到HPO

c(HPO)

molL-4c(HPO2)4

44

molL-pH

c(HPO2)c(H2PO44

或

H

H

(0.1000.800)(0.1000.800)

cH3O

xpHlgcH3O

影响缓冲溶液