酸碱溶液中氢离子浓度的计

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1、5-3酸碱溶液中氢离子浓度的计算一、强酸（碱）溶液H+浓度的计算现以HCl为例讨论。在HCl溶液中存在以下离解作用：HCl=H++C1-H2O=H++OH-该溶液体系的PBE式为：(1)一般只要HCl溶液的浓度c≥10-6mol·L-1，可近似求解。一元强碱溶液pH的计算同样对于NaOH溶液也按上述方法处理。即PBE：c≥10-6mol·L-1[OH-]≈cpOH＝-logcc＜10-6mol·L-1二、一元弱酸碱溶液pH的计算（一）一元弱酸溶液一元弱酸HA的PBE为：[H+]=[A-]+[OH

2、-]=[HA]Ka/[H+]+KW/[H+](1)[H+]2=[HA]Ka+KW(2)由MBE：ca=[HA]+[A-][HA]=ca·[H+]/([H+]+Ka)(3)整理得到一个含[H+]的一元三次方程式：即[H+]3+Ka[H+]2+(KacA+KW)[H+]-KaKw=0(4)此式为考虑水的离解时，计算一元弱酸HA的精确公式。解这种方程较麻烦。在分析化学中为了计算的方便，根据酸碱平衡的具体情况常对作近似处理。讨论：1.当Ka和c不是很小，即一元弱酸溶液的浓度不是很稀时，在这种情况下，弱酸

3、的离解是溶液中H+的主要来源，水离解的影响较小。（Kw/[H+]≈0）。即：caKa≥20KW，ca/Ka﹤400时[H+]=[-Ka+(Ka2+4caKa)1/2]/2见(4)2.当Ka和c不是很小,且ca>>Ka时，不仅水的离解可以忽略，而且弱酸的离解对其总浓度的影响可以忽略。(Kw/[H+]≈0，ca-[H+]≈0)。即caKa≥20KW，ca/Ka≥400时[H+]=(caKa)1/2见（2）3.当酸极弱或溶液极稀时，水的离解不能忽略。(caKa≈KW,c-([H+]-[OH-])≈c)

4、即caKa＜20KW，ca/Ka≥400时[H+]=(caKa+Kw)1/2(二)一元弱碱（B）溶液PBE为：[HB+]+[H+]=[OH-]同理：1．当cbKb≥20KW，cb/Kb﹤400时[OH-]=[-Kb+(Kb2+4cbKb)1/2]/22．当cbKb≥20KW，cb/Kb≥400时[OH-]=(cbKb)1/23.当cbKb＜20KW，cb/Kb≥400时[OH-]=(cbKb+Kw)1/2浓度为camol/L的HA溶液PBE：其中：精确式简化：近似式简化：近似式最简式例2：求0.

5、1mol/L一氯乙酸溶液的pH。已知Ka=1.410-3。解：例3：求1.010-4mol/LHCN溶液的pH。已知Ka=6.210-10。解：0.011mol/L,pH=1.96例1：求0.10mol/LHAc溶液的pH。已知pKa=4.76解：例题第十六讲第五章酸碱滴定法16-7三、多元酸碱溶液pH的计算（一）多元弱酸溶液以二元弱酸（H2A）为例。该溶液的PBE为：[H+]=[OH-]+[HA-]+2[A2-]通常二元酸Ka1>>Ka2，即第二步电离可忽略，可以按一元弱酸来处理：判据？

6、浓度为Camol/L的H2A溶液PBE：其中：精确式简化：近似式精确1.当cAKa1≥20KW，cA/Ka1﹤400时[H+]=[-Ka1+(Ka12+4cKa1)1/2]/22．cAKa1≥20Kw，cA/Ka1≥400时[H+]=(cAKa1)1/23.当cAKa1＜20KW，cA/Ka1≥400时[H+]=(cAKa1+Kw)1/2(二)多元弱碱溶液与多元弱酸相似1．当cbKb1≥20KW，cb/Kb1﹤400时[OH-]=[-Kb1+(Kb12+4cbKb1)1/2]/22．当CbKb1

7、≥20KW，cb/Kb1≥400时[OH-]=(cbKb1)1/23.当CbKb1＜20KW，cb/Kb1≥400时[OH-]=(cbKb1+Kw)1/2两性物质：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pH的计算酸式盐：HB-氨基酸：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-PB

8、E：其中：例：0.10mol/LNaHCO3,pKa1=6.38,pKa2=10.25。解：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0.10mol/LNH4Ac溶液的pH。解：（二）弱酸弱碱盐第十六讲第五章酸碱滴定法16-13（三）氨基酸氨基酸在水溶液中以偶极离子的形式存在，具有酸、碱两种作用，为两性物质。例如氨基乙酸：NH2CH2COOH氨基乙酸例：求0.010mol/L氨基乙酸溶液的pH。pKa1