溶液中酸碱平衡的系统处理知识讲义.ppt

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1、9.5溶液中酸碱平衡的系统处理一、溶液中酸碱组分的分布1.酸的浓度和酸度酸的浓度：是指在一定体积溶液中含有某种酸溶质的量，即酸的分析浓度，包括已离解的酸浓度和未离解酸的浓度，用c酸表示。酸度：溶液中的氢离子浓度[H+]，当其值很小时，常用pH表示。溶液某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数，称为该组分的摩尔分数2.酸度对弱酸(碱)形体分布的影响(1)一元弱酸的摩尔分数HA=H++A-c(HA)=[HA]+[A-]“x”将平衡浓度与分析浓度联系起来例3.5计算pH4.00和8.00时的x(HAc)、x(Ac-)p

2、H=8.00时x(HAc)=5.7×10-4,x(Ac-)≈1.0解:已知HAc的Ka=1.75×10-5pH=4.00时HAH++A-假设H+,A-等离子不能穿透隔膜,HA分子可自由通过隔膜.达平衡时,隔膜两边的HA浓度相等,但总药浓度不同.阿司匹林是一种弱酸(即乙酰水杨酸),pKa=3.5.计算在血浆中总药剂量([HA]+[A])对胃中总药剂量的比率.例:药物的吸收方式可表示为pH=7.4pH=1.0血浆隔膜胃H++A-HApHx(HA)x(A-)pKa-2.00.990.01*pKa-1.30.950.

3、05pKa-1.00.910.09**pKa0.500.50pKa+1.00.090.91*pKa+1.30.050.95pKa+2.00.010.99以x对pH作图,得形体分布图不同pH下的x(HA)与x(A-)HAc的x-pH图pKa4.76HAc的优势区域图024681012pH1.00.50.04.76Ac-HAcx3.466.06pKa±1.3pHHAcAc-4.76HF的x-pH图1.00.50.0x024681012pH3.17HFF-pKa3.17pHHFF-HF的优势区域图HCN的x-pH图

4、024681012pH1.00.50.0x9.31pKa9.31HCNCN-HCN的优势区域图HCNCN-pH(2)二元弱酸H2A的摩尔分数C=[H2A]+[HA－]+[A-2]H2CO3的x-pH图1.00.50.0024681012pHxH2CO3HCO3-CO32-H2CO3HCO3-CO32-6.38pKa110.25pKa2△pKa=3.87pH酒石酸(H2A)的x-pH图H2AHA-A2-pKa1pKa2pKa=1.33pH1.00.50.0024681012pHxH2AHA-A2-3.044.3

5、7三元酸H3A的摩尔分数分母由4项组成:M=[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka3x3=[H3A]/c=[H+]3/Mx2=[H2A-]/c=[H+]2Ka1/Mx1=[HA2-]/c=[H+]Ka1Ka2/Mx0=[A3-]/c=Ka1Ka2Ka3/Mx0+x1+x2+x3=1磷酸(H3A)的型体分布图H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-2.16pKa5.057.21pKa5.1112.32pKa1pKa2pKa31.00.50.0024681012pHxH3PO4H

6、2PO4-HPO42-PO43-9.5.2溶液中酸碱平衡的处理方法酸碱溶液[H+]的计算全面考虑、分清主次、合理取舍、近似计算物料平衡电荷平衡*质子条件化学平衡关系[H+]的精确表达式近似处理近似式进一步近似处理最简式数量关系物料平衡(MaterialBalance):各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.电荷平衡(ChargeBalance):溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总数.(电中性原则)*质子条件(ProtonCondition):溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质子的数

7、目.1.物料平衡各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.cmol·L-1HAc溶液的物料平衡为：[HAc]+[Ac－]=ccmol·L-1的Na2HPO4溶液总钠：[Na+]=2c总磷：总氢：2．电荷平衡式cmol·L-1地Na2HPO4在溶液中的离解，其带电质点有:溶液中正电荷的质点总浓度必定等于负电荷的质点总浓度3.质子条件式的写法(1)先选零水准(大量存在,参与质子转移的物质).(2)将零水准得质子后的形式写在等式的左边,失质子后的形式写在等式的右边.(3)有关浓度项前乘上得失质子数.例:一元弱酸(HA)的

8、质子条件式：零水准(ZeroLevel):H2O,HAHA与H2O间质子转移:HA+H2OH3O++A-H2O与H2O间质子转移:H2O+H2OH3O++OH-零水准酸型碱型得失质子数相等:[H3O+]=[A-]+[OH-]酸型零水准得质子产物碱型零水准失质子产物质子条件式:[H+]=[A-]+[OH-]例：Na2NH4PO4水溶液[H+]+[HPO42-]+2[H2PO4-]+3[H3PO4]=[