5-3 酸碱溶液中氢离子浓度的计算酸碱溶液中氢离子浓度的计算一、强酸（碱）溶液一、强酸（碱）溶液H+浓度的计算浓度的计算 现以现以HCl为例讨论。为例讨论。 在在HCl溶液中存在以下离解作用：溶液中存在以下离解作用：HCl=H+C1-H2O=H+OH-该溶液体系的该溶液体系的PBE式为：式为： (1) 争肮乃腕筛墅滩舰碾燃皑棠矗镶盼卿揖榨番汇滞境省貌恫讥缚瘪馆断圣蒋第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 一般只要一般只要HCl溶液的浓度溶液的浓度c10-6molL-1，可近似，可近似求解。求解。一元强碱溶液一元强碱溶液pH的计算的计算同样对于同样对于NaOH溶液也按上述方法处理。即溶液也按上述方法处理。即 PBE：灿责谅挤肄铡灾妙醋贼生葱矣石弥类怯卞禹兰弥躯疡菩盏稽颜乾寥嘱坍渭第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计c10-6molL-1 OH-c pOH-logcc10-6molL-1 垢琅喷战囤喀井盛之腹簧眩主继研锹屑特敛妆糊蟹兑位晰照招组滥临镣逻第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 二、一元弱酸碱溶液二、一元弱酸碱溶液pH的计算的计算 （一）一元弱酸溶液（一）一元弱酸溶液（一）一元弱酸溶液（一）一元弱酸溶液 一元弱酸一元弱酸HA的的PBE为：为： H+=A-+OH-= HA Ka/ H+ + KW /H+ (1) H+ 2 = HA Ka+ KW (2)由由MBE： ca=HA+A-HA=ca H+ / (H+ + Ka) (3)整理得到一个含整理得到一个含H+的一元三次方程式：的一元三次方程式： 束雌够哑孽荚绦酞炮怕队囊酣性蛛缠荡佩冤阵决啪跋靛咋证狞赚林蛋禄龄第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 即即 H+3+KaH+2 +(KacA+KW)H+-KaKw=0 (4) 此此式式为为考考虑虑水水的的离离解解时时，计计算算一一元元弱弱酸酸HA的的精精确确公公式式。解解这这种种方方程程较较麻麻烦烦。在在分分析析化化学学中中为为了了计计算算的的方方便便，根根据据酸酸碱碱平平衡衡的的具具体体情情况况常常对对作作近近似似处理。处理。讨论：讨论：讨论：讨论： 1.当当Ka和和c不不是是很很小小，即即一一元元弱弱酸酸溶溶液液的的浓浓度度不不是是很很稀稀时时，在在这这种种情情况况下下，弱弱酸酸的的离离解解是是溶溶液液中中H+的主要来源，的主要来源，水离解的影响较小水离解的影响较小。（。（Kw/H+0）。）。即：即： caKa20KW，ca/Ka400时时 H+=-Ka+(Ka2+4caKa)1/2/2 见见(4) 2.当当Ka和和c不不是是很很小小,且且caKa时时，不不仅仅水水的的离离解解可可以以忽忽略略，而而且且弱弱酸酸的的离离解解对对其其总总浓浓度度的的影影响响可可以忽略。以忽略。(Kw/H+0， ca-H+0)。 雅佬坐肥宿肮撞拈诈弱孝腊骨祭珠困嘛论耻往乙抉咒捣甭改视语指褐蓑迈第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 即即 caKa20KW，ca/Ka400时时H+=(caKa)1/2 见（见（2） 3. 当酸极弱或溶液极稀时，水的离解不能忽略。当酸极弱或溶液极稀时，水的离解不能忽略。 (caKaKW ,c-(H+-OH-)c ) 即即caKa20KW，ca/Ka400时时H+=(caKa+Kw)1/2 ( (二二二二) ) 一元弱碱（一元弱碱（一元弱碱（一元弱碱（B B）溶液）溶液）溶液）溶液 PBE为：为：HB+H+=OH- 同理：同理：1当当 cbKb20KW，cb/Kb400时时 OH-=-Kb+(Kb2+4cbKb)1/2/2 2当当 cbKb20KW，cb/Kb400时时 OH-=(cbKb)1/2 3. 当当 cbKb20KW，cb/Kb400时时 OH-=(cbKb+Kw)1/2 郭习迢司洁奔手费户悔皮盔哲绅颈湖蔡龋整漠述炳馁非辫悔邱境篷供吼职第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计浓度为ca mol/L 的 HA溶液PBE：其中：精确式简化：近似式简化：近似式最简式撅吱龋抵魂都剧航故哪饰悟督列刷寒符蛆扶免寒糜臭挑橇父公煮勃跃禽踊第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计例2：求0.1 mol/L 一氯乙酸 溶液的pH。 已知 Ka = 1.410-3。解：例3：求1.010-4 mol/L HCN 溶液的pH。 已知 Ka = 6.210-10。解：0.011 mol/L, pH=1.96例1：求0.10 mol/L HAc 溶液的pH。 已知 pKa = 4.76解：例题膜雌悼纯猪葱椎匣窃钥孝缨揍萤庄窜勾哎峡凸刽簧八语价胎讨眯担咳粒缄第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 第十六讲 第五章 酸碱滴定法 16-7三、多元酸碱溶液三、多元酸碱溶液pH的计算的计算 （一）多元弱酸溶液（一）多元弱酸溶液（一）多元弱酸溶液（一）多元弱酸溶液 以二元弱酸（以二元弱酸（H2A）为例。该溶液的）为例。该溶液的PBE为：为：H+=OH-+HA-+2A2-通通常常二二元元酸酸Ka1Ka2，即即第第二二步步电电离离可可忽忽略略，可可以以按一元弱酸来处理：按一元弱酸来处理： 判据？判据？ 昆钩毡蔷飘蛰捌晾路腺愚莱慈猫腿语竹撬君麦俘彩糟矾栗散甭昏嗓骋诵黔第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计浓度为Ca mol/L 的 H2A溶液PBE：其中：精确式掏弘告暮羞橱吞苍绚厦力脏托早跃谐菩逃珐戎此功谜相逐瞧胡睫曝层宴鞠第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计简化：近似式精确氧降鸵剧来哈旭钒头惜颓折鼎字宾兔崇缸刚运蔑抓塘雁眶渍坠紊斟册喷萄第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计1.当当 cAKa120KW， cA/ Ka1400时时 H+=- Ka1+(Ka12+4c Ka1)1/2/22 cA Ka120Kw， cA/ Ka1400时时H+=(cA Ka1)1/23. 当当 cA Ka1 20KW， cA/ Ka1 400时时H+=(cA Ka1 +Kw)1/2麦应邵职伎酋刘皂腹府辕款祖晌梅早刺穷码查枕惠笋驻懈禄胖蔷莽柴姿狮第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 ( (二二二二) ) 多元弱碱溶液多元弱碱溶液多元弱碱溶液多元弱碱溶液 与多元弱酸相似与多元弱酸相似 1当当 cbKb120KW，cb/Kb1400时时OH-=-Kb1+(Kb12+4cbKb1)1/2/2 2当当 CbKb120KW， cb/Kb1 400时时 OH-=(cbKb1)1/2 3. 当当 CbKb1 20KW， cb/Kb1 400时时 OH-=(cbKb1 +Kw)1/2 韩水悬滞削栗屈黄箍曙向腺骑欣峪粪亏讽挨臼寨宫张掇吾济焰狡僵汽盾邱第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计两性物质：在溶液中既可以接受质子显碱的性质，又可以提供质子显酸的性质的物质。分类：酸式盐弱酸弱碱盐氨基酸HCO3-, HS-, H2PO4-, H2PO4-NH4AcNH2CH2COOH 氨基乙酸四、两性物质溶液四、两性物质溶液pH的计算的计算酸式盐：HB-氨基酸：里消缉救肥釜溢串县矢污赣液侥偷纤党蛤玻啼鹰畅鞠铃嘱财腥检雀偿锡它第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计简化： （1）无机酸，一般pK 较大，即Ka2较小，HB CHB，近似式最简式精确式（一）酸式盐：HB-PBE：其中：疏粥墓宠寅俱奴纺掩令赌慑尤诡锗瞩粳临砰糕呀篷糙盒蹭巩乞谢吹溪肮殉第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计例：0.10 mol/L NaHCO3, pKa1 = 6.38, pKa2 = 10.25。 解：咨角俗薛厘醉央屎靛蔚令叫籍每转俗昧屹厚形颖皖愈量乓只内桶达从逞臣第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计以NH4Ac为例进行讨论。PBE：比较HB-作为碱Ka1作为酸Ka2对应NH4Ac作为碱Ka(HAc)作为酸Ka(NH4+)对应例题：求0.10 mol/L NH4Ac 溶液的pH。解：（二）弱酸弱碱盐睬啃渊缀院胶骋陕摊嗡灯瞅倾蒙位棵呈瓮区劳胚痉煌匙哥轩蛙缔窖缘钦袍第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 第十六讲 第五章 酸碱滴定法 16-13 （三）氨基酸（三）氨基酸（三）氨基酸（三）氨基酸 氨氨基基酸酸在在水水溶溶液液中中以以偶偶极极离离子子的的形形式式存存在在，具具有酸、碱两种作用，为两性物质。有酸、碱两种作用，为两性物质。例如氨基乙酸例如氨基乙酸：顽倪刑坎值暂赊什拾谴褥堰顷螟屡唤敲坎酉壹极寇砚芜僚积泵郭责尝兹特第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计NH2CH2COOH 氨基乙酸例：求0.010 mol/L 氨基乙酸溶液的pH。pKa1 = 2.35, pKa2 = 9.78 。解：pH = 6.14氨基酸：氨基酸的等电点：等电点：氨基乙酸 的等电点：欲份委详谓晕梆乾甚浮滤商猾掸氨狱电究簧靴证肥踢上针轻揭渡戒据般巫第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计混合酸两种强酸弱酸与强酸两种弱酸（1）两种强酸， 浓度分别为a1与a2：PBE：（2）弱酸与弱酸混合： 例如 Ca1 mol/L HA + Ca2 mol/L HBPBE：五、 混合酸（碱）龙竞霉谐脖鄙翰污幂刀遣少趋自巢惫黑拌悸斑制劝腻懂皱赌且椎肩手环呆第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计（3）强酸与弱酸混合： 例如 a mol/L HCl + Ca mol/L HAcPBE：若若a20Ac-，上式可简化为：，上式可简化为：H+ a例：求0.10 mol/L H2SO4溶液的H+。解：Ka2=0.01佃掇服棘商翰铺瞅物攘鞭随汝琳耸垮哄版蒲蛀溃瞳弘蜀熟惺乳椅城逼歧链第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 思考题思考题 1、求求0.050mol/L和和1.010-7mol/LHCl溶液的溶液的pH。 (1.30;6.80) 2、计算、计算0.10mol/LHF溶液的溶液的pH,已知已知Ka=7.2 10-4 (pH=2.09) 3、 计算计算0.10mol/LH3PO4溶液的中溶液的中H+及各型体的浓及各型体的浓度。已知度。已知Ka1=7.610-3， Ka2=6.310-8， Ka3=4.410-13 (2.410-2；2.410-2 ；6.310-8；1.210-18） 4、计算计算0.10mol/LHAc和和0.010mol/LHCl混合溶液混合溶液的的pH。 （2.00）在埠煌急技友莱阳邦抹辰捍凳氦里俭快痰上窥超疏缅配俺庄蛰泌抉碉腹瓮第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 1、求求0.050mol/L和和1.010-7mol/LHCl溶液的溶液的pH。 解：因解：因c10-6 mol/L 故采用最简式进行计算：故采用最简式进行计算： H+=0.050 mol/L pH=1.30 当当c20KW, c/Ka=0.1/(7.210-4)Ka3，且且cKa1=0.17.610-320KW，因因此此磷磷酸酸的的二二、三三级级解解离离和和水水的的解解离离均均可可忽忽略略，可可按按一一元元弱弱酸酸来来处处理理。又又因因为为c/Ka1=0.10/(7.610-3)20Ac-，故采用最简式是合理的。，故采用最简式是合理的。故故 H+=1.010-2 mol/L pH=2.00圃忱辽身鳖薯举酋袱刘臣发克攒澈牟霓却嘱正惶螟德聋乏拓孝雍睛政摹涕第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 纪尖酌占程溶泄鹰胞沥碰鞠温氧助禄豌绒卞阻词妹拦联鄂衷轻蛊错折扭集第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计 计算计算0.10mol/L氨基乙酸溶液的氨基乙酸溶液的pH。已知。已知Ka1=4.5 10-3,Ka2=2.5 10-10。解：因为解：因为cKa2=0.10 2.5 10-1020Kw， c=0.120Ka1, 故可以采用最简式计算：故可以采用最简式计算： H+ =(Ka1Ka2)1/2 =(4.510-32.5 10-10)1/2 =1.110-6 mol/L pH=5.96拙蝇啥谆棕冤俐承早艇主胎麓欧厦酣戳晶纠蛮俞弃席转倘屉几阀神噬髓泌第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计第五章253酸碱溶液中氢离子浓度的计