质子条件式课件

1、2 质子条件式Proton Balance Equation,我们常遇见的问题是：巳知酸碱溶液的浓度，求此溶液的pH值。 溶液的pH由自身解离来控制。 比如0.1mol/L 的醋酸的pH值是多少？ 为了解决此类问题，首先要讲解质子条件式。 这部分本书没讲，我们要详细讲解，并用它推导出求各种酸碱溶液pH的公式。可参与分析化学或无机及分析化学,一质子条件式,根据酸碱反应的本质是：酸失去质子的物质的量=碱得到质子的物质的量 1. 定义：由于酸碱反应的本质是质子的转移，而得失质子数应相等，用参与得失质子所形成的物种的浓度来表示这种相等关系的方程式叫质子条件式。简称PBE式。 写质子条件式的目的是由此推

2、导出求溶液pH的公式。,2. 如何写质子条件式, 选择零水准： 被选条件： 参与质子转移；在溶液中大量存在。 一般选：题中所给的物质和水 根据质子转移数量相等的关系写出质子条件式。,例1 写出HAc水溶液的质子条件式,得质子 零水准 失质子 HAc Ac H3O+ H2O OH- 质子条件式：说明得质子的物质的物质的量应该和失去质子的物质的物质的量相等。 H+=Ac + OH- 说明溶液中的H有两个来源： 醋酸和水的解离。,例2 写出H2C2O4水溶液的质子条件式,例3 写出NaNH4HPO4在水中的质子条件式, H+2H3PO4+H2PO4-=NH3 +PO43-+OH-,例4 写出HCl+

3、HAc在水中的质子条件式,零水准 HCl Cl- HAc Ac- H+ H2O OH- 质子条件式： H+ = Cl- + Ac- +OH- ,请写出下列物质在水溶液中的质子条件式,1. NaHCO3 2. H3PO4 3. H2SO4 4. (NH4)2SO4,二. 几种酸碱溶液的pH计算,推导pH公式的一般过程,1. 写出质子条件式 2. 根据具体条件得到近似式和最简式 在具体计算中不需推导，根据本书要求，要牢记最简式。 在求溶液的pH时，可直接代入公式。,1. 强酸强碱溶液,推导浓度为c的HCl的pH值公式： 1. 质子条件式：H+ = c + OH- 2. 精确式： CH+= c +

4、Kw/H+ 这是一元二次方程。 3.当c10-6 molL-1 时， OH- 108，可忽略后一项，（前项后项的20倍，可忽略后项） 最简式： H+= c,习题1 求104 mol/L 的盐酸的pH,解：先用最简式：H+=10-4 mol/L H+ 10-6 mol/L 最简式即为所求。溶液的pH4。 若盐酸的浓度为10-8 mol/L，讨论求其pH。 解精确式得： pH6.98,2. 一元弱酸弱碱,求浓度为c的一元弱酸HA的pH公式 以HA和H2O为零水准 质子条件式：H+=A-+OH- 因为,所以,近似式,则有：,精确式,忽略水的解离,若自身解离可忽略（c/Ka500)，则HA=c,则得到

5、最简式：,已知pKb(NH3)=4.76,求0.1 mol/L 的NH4Cl溶液的pH. 这是求弱酸盐溶液的pH的问题。实质是一元弱酸 pKa(NH4+)=14 4.76=9.24 c/Ka500 pH=(pc+pKa)/2=(1+9.24)/2=5.12,3. 请推导出求浓度为c的一元弱碱B的pH公式 以B和H2O为零水准 质子条件式：质子条件式： OH- =H+ + HB 因为,所以,近似式,精确式,忽略水的解离,所以,若自身解离或忽略（c/Kb500)，则c(B-)=c,则得到最简式：,pH=14pOH 总之：把Ka换成Kb，将H+换成OH,三. 一元弱酸(碱)的解离度,1. 解离度的定

6、义：是指弱电解质解离达到平衡时，已解离得分子数占原有分子总数的百分数。 2. 求解离度的公式：,3. K与的关系：看这个反应：,当c/Ka500, 5%,此时，1-1，可以用近似计算：,起 c 0 0 转 c c c 平 c- c c c,4. 影响解离度的因素： 与弱电解质的本性和溶液的浓度有关。而Ka只与弱电解质本性和温度，与浓度无关。 1) Ka或Kb,取决于溶质、溶剂、温度 2) 浓度，浓度越小，解离度越大。,例：计算0.10mol/L的NaAc溶液的pH值和解离度,此题为求一元弱碱的pH与解离度 解：已知Ka=1.7610-5 则：Kb=Kw/Ka=10-14/1.7610-5 =5

7、.6810-10 c/Kb500 ，可用最简式： c(OH-)=(cKb)1/2=(0.1 5.6810-10) 1/2 =7.5410-6 所以 pOH =5.12 pH =14-5.12 =8.88 (Kb/c)1/2 =(5.6810-10/0.1)1/2 7.610-2%,习题一,答案：A,在下列叙述 Na2HPO4溶液得质子平衡方程中，哪 一种说法是正确的？ （A）H+ + H2PO4- + 2H3PO4 = OH- + PO43- （B）H+ + H2PO4- = OH- + PO43- + 2H3PO4 （C）H+ + H2PO4- + H3PO4 = OH- + PO43- （

8、D）H+ + H2PO4- + H3PO4 = OH- + 3PO43-,习题二,答案：B,在下列叙述 (NH4)2HPO4溶液得质子平衡方程中，哪一种 说法是正确的？ （A）H+ + H2PO4- + 2H3PO4 =OH- + PO43- + 2NH3 （B）H+ + H2PO4- + 2H3PO4 = OH- + PO43- + NH3 （C）H+ + H2PO4- + 2H3PO4 = OH- + 2PO43- + 2NH3 （D）H+ + H2PO4- + H3PO4 = OH- + PO43- + NH3,习题三,NH4H2PO4下列质子条件式哪个是对的？ （A）H+2 HPO4- + H3PO4 = OH- + 3PO43- + NH3 （B）H+ + H3PO4 = OH- + 2HPO42- + NH3 + 3PO43- （C）H+ + H3PO4 = OH- +2PO43-+NH3 +HPO42- （D）H+ + NH4+ = OH- + 3PO43- + H2PO4- + 2HPO42-,答案：C,习题四,答案：D,在下列叙述(NH4)2CO3溶液得质子平衡方程中，哪一种说法是正确的？ （A）H+ + NH4+ = HCO3- + OH- + CO32- （B）H+ + HCO3- + H2CO3 = OH- + NH3 （C）H+ + HCO3