酸碱平衡中有关浓度的计算

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1、第二节酸碱平衡中有关浓度的计算一、几个基本概念1、溶液的pH值通常规定:pH=-㏒[H+]pOH=-㏒[OH-]常温：[H+][OH-]=Kw=1.0×10-14pH+pOH=pKw=1412、分析浓度：1升溶液中所含某种物质的物质量。即物质的总浓度。用c表示，单位molL-13、平衡浓度：平衡状态时，溶液中溶质存在的各种型体的浓度。用[]表示，单位molL-1溶质各型体平衡浓度之和必等于其分析浓度。例：HAc水溶液中HAc→H++Ac-cHAc=[HAc]+[Ac-]24、酸的浓度：酸的分析浓度。酸度：溶液中H+的浓度，常用pH表示。5、碱的浓度：碱的分析浓度。碱

2、度：溶液中OH-的浓度，常用pOH表示。3二、酸碱溶液中各型体的分布分布系数：溶液中某酸碱组分的平衡浓度占总浓度的分数.符号（delta）表示。引入分布系数的意义：1． 计算溶液中各组分的平衡浓度；2.了解酸度对溶液中酸或碱的各种存在形式的分布的影响规律，对掌握反应条件具有指导意义。分布曲线：分布系数与pH间的关系曲线。4例：醋酸（HAc）溶液，分析浓度为c溶液中存在两种形式：HAc、Ac-，[HAc]、[Ac-]分别代表HAc和Ac-的平衡浓度，HAc为HAc的分布分数，Ac-为Ac-的分布分数，则：1． 一元酸溶液c=[HAc]+[Ac-]HAc→Ac-+

3、H+5结论：分布分数与总浓度无关；随着pH变化而变化优势区两种型体各占1/2；主要以HAc形式存在，为HAc的优势区；主要以Ac-形式存在，为Ac-的优势区。分布曲线：62、多元酸在草酸溶液中存在：三种形式，则：以草酸溶液为例。设其总浓度为cmol/L，C=分别表示的分布分数，思考：一元弱碱溶液各型体的分布系数。（以NH3为例)728同理可以求得：9草酸解离常数酸度优势区10二元弱酸各种型体的平衡浓度的计算式11例1；计算pH=5.0时，0.10mol/L草酸溶液中的浓度。12如：磷酸*三元酸131.物料平衡方程(简称物料平衡)MBE在一化学平衡体系中,某一给定物质

4、的总浓度,等于各有关型体平衡浓度之和。[HAc]+[Ac-]=c[H3PO4]+[H2PO4-]+[PO43-]=cH3PO4HAcNa2SO3[SO32-]+[HSO3-]+[H2SO3]=c[Na+]=2c三酸碱平衡体系的处理方法14电中性原则—单位体积溶液中阳离子所带正电荷的量应等于阴离子所带负电荷的量。cmol/LNaCN溶液，存在下列反应电荷平衡[H+]+[Na+]=[OH-]+[CN-]或[H+]+c=[OH-]+[CN-]2.电荷平衡方程(电荷平衡CBE)CN-＋H2OHCN＋OH－152.电荷平衡方程(电荷平衡CBE)cmol/LCaCl2溶液，存在

5、下列反应[H+]+[Ca2+]=[OH-]+[Cl-][Ca2+]前面的系数Ca2+有两个正电荷，设其浓度为1mol/L，而其结合的负电荷的浓度应为2mol/L，因此[Ca2+]必须乘以2。才能保持正负电荷浓度的平衡关系。216酸碱反应中质子的平衡关系式称为质子条件。解释：酸碱反应的本质是质子的转移。当反应达到平衡时，酸失去的质子数与碱得到的质子数必然相等。这种数量关系的数学表达式称为质子条件式(或质子等衡式)，简写为PBE。3.质子平衡方程（质子条件PBE）（Protonbalanceequation简写PBE）用途：质子条件是处理酸碱平衡的基本关系，依据质子条件

6、可以得到H+与其他组分(酸碱组分)的关系式，从而导出H+的计算式。174.如何书写质子条件两种方法：一是通过物料平衡和电荷平衡结合写出；二是直接书写。⑴、由物料平衡和电荷平衡结合写出质子条件例1、cmol/LNaAc溶液的质子条件MBE：[Na+]=c[Ac-]+[HAc]=cCBE：[Na+]+[H+]=[OH-]+[Ac-][Na+]=[Ac-]+[HAc]有：[Ac-]+[HAc]+[H+]=[OH-]+[Ac-]整理：PBE:[HAc]+[H+]=[OH-]18如何知道写出的方程是质子条件？①、原始物质不包括在内②、不参加质子传递的物质不介入例2、cmol/

7、LNa2CO3溶液MBE:[Na+]=2c[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[Na+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]整理：PBE:2[H2CO3]+[HCO3-]+[H+]=[OH-]19依据：质子转移个数相等——得失质子数相等的原则。要点：(1)、选取质子参考水准物质（选择零水准）：通常是溶液中大量存在并参与质子转移的物质。一般是原始的酸、碱组分和溶剂水分子。(2)、与零水准比较，找出得失质子的组分。(3)、根据得失质子数相等，列出等式。⑵、由溶液中得失质子关系直接写出质子条件20例3、NaAcaq零水准：Ac