大学,分析化学, 酸碱溶液[H]浓度的计算精品PPT课件

若: Ka1>>Ka2, [HA-]≈c(HA) ( ≤5%, △pKa≥3.2)
又 Ka2c(HA-)>20Kw, 则得
近似式: [H+] =
Ka2c HA-
1 + c HA- /Ka1
如果 c(HA-)/Ka1>20, 则“1”可略,得
最简式: [H+ ] Ka1 Ka2
(若c/Ka1>20,Ka2c>20Kw, 即使Ka1,Ka2相近,也可使用最简式计算)
质子条件: [H+] + c(NaOH) = [OH-] 一般情况: [OH-] = c(NaOH)
c(HCl)=10-7.0 or 10-9.0 mol·L-1, pH=?
3. 强碱(NaOH) +弱碱(A-) (p82)
质子条件: [H+] + [HA] + c(NaOH) = [OH-]
近似式 : [OH-] =
[H+
]
=
ca cb
- [H+ ] + [H+ ]
Ka
碱性,略去[H+]:
[H+
]
=
ca cb
+ [OH- ] - [OH- ]
Ka
若Ca >> [OH-] - [H +] 或Cb >> [H +] - [OH-]
则最简式
[H+ ] =
ca cb
Ka
计算方法:
(1) 先按最简式计算[H+].
(2) 再将[OH-]或[H+]与ca,cb比较, 看忽略是否合理.
例 计算 0.033mol·L-1 Na2HPO4 的pH. pKa1 ~ pKa3: 2.16, 7.21, 12.32
解: Ka3c = .32×0.033 = 10-13.80 ≈ Kw
c/Ka2 = 0.033/10-7.21 = 105.73 >> 20
故:
[H+ ] =
K
a
c
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
5.1.3.2 酸碱溶液[H+]的计算 2011.09
两性物(HA-)溶液[H+]的计算 质子条件: [H2A]+[H+]=[A2 -]+[OH-]
带入平衡 关系式:
[H+ ][HA- ] K a1
[H+ ]
Ka2 [HA- ] [H+ ]
Kw [H+ ]
精确表达式:
[H+ ] =
Ka2 [HA- ] + K w 1 + [HA- ]/Ka1
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败 也是伟大的，所以不要放弃，坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
计算方法：
(1) 先按最简式计算[OH-]或[H+].
(2) 再计算[HA]或[A-],看其是否可以忽 略.如果不能忽略,再按近似式计算.
共轭酸碱体系(HA+A-) (要求掌握)
物料平衡: [HA] + [A-] = ca + cb 电荷平衡: [H+] + [Na+] = [OH-] + [A-]
+)
[HA] = ca - [H+] + [OH-] [A-] = ca + cb - [HA]
= cb + [H +] - [OH-] 代入平衡关系 ,得精确式
[H+ ]
=
[HA] [A- ]
Ka
=
ca cb
- [H+ ] + [OH- ] + [H+ ] - [OH- ]
Ka
酸性,略去[OH-]:
A氨基乙酸
阳离子
双极离子
阴离子
等电点时: [H2A+] = [A-]
氨基乙酸溶液的pH与其等电点的pH是否相等?
其它酸碱溶液pH的计算
以二元酸(H2A)为例. 质子条件: [H+] = [HA-] + 2[A2-] + [OH-]
[H+ ]
K
a1 [H [H
2A] ]
2Ka1 Ka2 [H2A] [H ]2
精确式
[H+ ] =
K a1 [H2 A](1 +
2 K a2 [H+ ]
)
若
2Ka2 [H ]
≤0.05,
可略.
近似式
[H+ ] = Ka1[H2A]
以下与一元酸的计算方法相同.大部分多元酸均可按 一元酸处理,忽略第二步及以后各步的离解.
弱碱(A)+弱酸(HB) [Ka(HA)>Ka(HB)]
质子条件: [H+] + [HA] = [B-] + [OH-]
c(NaOH)
Kb
K b cb [OH
]
Kw [OH
]
忽略弱碱的离解: [OH-] ≈ c(NaOH) (最简式)
4. 强酸(HCl) +弱酸(HA)
质子条件: [H+] = c(HCl) + [A-] + [OH-]
近似式:
[H+]
=
c(HCl)
K
K a ca a [H
]
Kw [H ]
忽略弱酸的离解: [H+] ≈ c(HCl) (最简式)
引入平衡关系
得精确表达式: [H+ ] =
Ka (HB)[HB] + Kw 1+ [A] /Ka (HA)
最简式: [H+ ] =
Ka (HB)Ka (HA) • c(HB) c(A)
若c(HB)=c(A), [H ]
(与两性物相同)
Ka (HB) Ka (HA)
（强+弱 ）溶液pH计算 1. 强酸(HCl): 质子条件: [H+] = c(HCl) + [OH-] 一般情况: [H+] = c(HCl) 2. 强碱(NaOH):
3
+
Kw
= 10-9.66
c/Ka2
pH = 9.66
(如用最简式, pH = 9.77, Er = 22%)
氨基乙酸(甘氨酸)
NH2CH2COOH NH3+CH2COOH -+HH++NH3+CH2COO-+-HH++NH2CH2COO-
pKa1=2.35
pKa2=9.78
H2A+ 氨基乙酸
H+A氨基乙酸