石河子大学无机化学9

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1、第9章酸碱平衡9-1酸碱质子理论9-2水的离子积和PH9-3酸碱盐溶液中的电离平衡9-4水溶液化学平衡的计算9-5缓冲溶液9-6酸碱指示剂9-1酸碱质子理论1、酸碱的定义酸：凡能给出质子的物质都是酸。碱：凡能接受质子的物质都是碱。HAH++A-共轭酸共轭碱酸共轭碱名称化学式化学式名称高氯酸HClO4ClO4-高氯酸根硫酸H2SO4HSO4-硫酸氢根硫酸氢根HSO4-SO42-硫酸根水合氢离子H3O+H2O水水H2OOH-氢氧根铵离子NH4+NH3氨氨NH3NH2-氨基离子氢溴酸HBrBr-溴离

2、子2、酸碱反应HCl+NH3===NH4++Cl-酸1　碱2　酸2碱19-2水的离子积和PHH2O+H2OH3O++OH-orH2OH++OH-Kw=[H+][OH-]=10-149-3酸碱盐溶液中的电离平衡9-3-1强电解质9-3-2弱电解质HAcH++Ac-Ka=[H+][Ac-]/[HAc]H2O+NH3NH4++OH-Kb=[NH4+][OH-]/[NH3]HBB-+H+Ka=[B-][H+]/[HB]其共轭碱的电离为：B-+H2OHB+OH-Kb=[HB][OH-]/[B-

3、]KaKb=Kw电离度=(已电离的浓度/弱电解质的初始浓度)×100％HAcH++　Ac-初始浓度c0　　0平衡浓度c-cccKa=c2/(1-)∴=9-3-2拉平效应和区分效应拉平效应:溶剂（如水）将酸的强度拉平的效应区分效应:溶剂使强酸的强度得以先出差别的效应9－4－1一元弱酸（碱）酸度的计算(1)当c/Ka＜500,cKa>20Kw;(2)当c//Ka>500,cKa>20Kw;(3)当c/Ka>500,cKa<20Kw;9-4水溶液化学平衡计算例1计算0.100mol·L

4、-1HAc溶液的pH值。例2计算1.0×10-5mol·L-1HCN溶液的pH。例3计算0.10mol/LNH4Cl溶液的pH值。例4计算0.100mol·L-1NaAc溶液的pH值。例5求0.1mol/LNaCN溶液的pH值。在已经建立离子平衡的弱电解质溶液中,加入与其含有相同离子的另一强电解质,而使平衡向降低弱电解质电离度方向移动的作用称为同离子效应。9－4－2同离子效应例：0.1mol·L-1HAc溶液中，[H+]=？α=？(已知1.75×10-5）解：HAcH++Ac-起始浓度/mol·

5、L-10.100平衡浓度/mol·L-10.1-[H+][H+][H+][H+]＝1.3×10－3mol·L-1pH=2.87若向其中加入0.1mol·L-1NaAc(s),C(H+)=？α=？HAcH++Ac-起始浓度/mol·L-10.100.1平衡浓度/mol·L-10.1-[H+][H+]0.1+[H+][H+]=1.8×10-5pH=4.74以上计算说明同离子效应使得弱电解质的电离度减小多元弱酸的电离是分步进行的。多元酸Ka1/Ka2≥102时忽略二级电离，当一元酸处理9－4－3多元酸

6、碱9－4－4酸碱两性物质的电离（略）计算10mL浓度为0.30mol·L-1的HAc和20mL浓度为0.15mol·L-1HCN混合得到的溶液中的[H+]、[Ac-]、[CN-]。9-5缓冲溶液1、缓冲溶液的定义2、缓冲作用原理3、酸碱缓冲溶液的pH值计算pH=pKa例：计算将c(NH3)=0.20mol/L的氨水20ml与10ml,0.40mol/L的NH4Cl混合所得缓冲溶液的pH值。解：查表pKb(NH3)=4.75=9.254.缓冲溶液的分类及选择1.选择适当的缓冲对，使所配缓冲溶液pH

7、值落在所选缓冲对pKa±１范围内2.缓冲对的pKa值应尽可能接近于所需配制缓冲溶液的pH值一般采用等浓度的共轭酸碱对来配制（1：1）4.配制的缓冲溶液要有足够的总浓度（0.1~1）5.配制好的缓冲溶液要用pH计校正.补充缓冲容量β：使单位体积（V）的缓冲溶液的PH值改变一个单位（ΔpH=±1）所需加入的强酸或强碱的物质的量（Δn）。β大小的决定因素：①缓冲溶液的总浓度C总，C总越大，β就越大。②C总一定时，缓冲比=1时，β最大。例将0.10mol/L的HAc溶液与0.10mol/L的NaAc溶液

8、以1:4混合，求缓冲溶液的pH值。5.3514lg4.75VVlgpKpHABa=+=+=4.75pKa(HAc)=查表解：例：怎样配制100mlpH值为10.0的缓冲溶液?解：选缓冲对：NaHCO3－Na2CO3pKa2=10.25设浓度均为0.1mol/L，取NaHCO3的体积为VA，则Na2CO3的体积VB=100－VA例：配制1.0LpH=9.80，C(NH3)=0.10mol/L的缓冲溶液。需要用6.0mol/LNH3·H2O多少毫升和固体（NH4）2SO4多少克？(17mL,1.8g