弱电解质的电离平衡讲义
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• •
[H 3 O ]0 .5 H A 0 .5 c0 .5% 9 3 3 1 3 m 0l 1 o
• 结论：通常离子浓度随C而改变。
返回1
8
• 五 溶液的pH值计算
返回1
• 1、一元弱酸、弱碱溶液的pH值计算
①忽略X对ca的影响,近似计算
根据
[离子] = C•
K/C
通常按最简计算式处理：
14
[H O ]K K
3Leabharlann Baidu
a 1
a 2
如 NaH2PO4
H K a 1 K a 2
Na2HPO4
H K a 2 K a 3
NaHCO3
H K a 1 K a 2
15
已知：H3PO4的Ka1=7.6×10－3
Ka2=6.3×10－8
§6-1 弱电解质的电离平衡
一、一元弱酸、弱碱的电离
一元弱酸HAc：
HAc+H2O 简写为： HAc
Ac－+ H3O+ Ac－+ H+
则电离常数为：
Kθ a [c(H [)c /c θ(]H [cA(θA c ]))c //c θ c]
简写 ：K
a
[H][Ac]
[HAc]
1
同理，对一元弱碱 NH3：
2
1.1102(mol/L)
∴ pH = 1.96 12
2 多元弱酸、碱溶液pH值计算
多元弱酸、碱分级离解，且有 K1 》K2> K3>…>Kn
多元弱酸碱的pH值计算可近似按一元弱酸碱 处理。
例5-3 计算25C时0.10mol·L－1H2S水溶液的
pH值及S2－的浓度。 已知：Ka1=1.3×10－7
H3O + + A-
0
0
X
X =α•c
α•ca α• ca
返回1
6
代入Ka式：K
c α c α
a
a
a
c c α
a
a
展
开得： K (c c α c )2α 2
aa
a
a
近似处理，忽略X对ca的影响， ca―ca•α≈ ca
则： Ka caca 2 2
对于碱 ：
对弱碱：
[OH ]Kb Kb24Kbcb
2
4
条件： c/Kb <500
10
• 例5-1 计算0.10mol/LHAc 溶液的pH值。
•
已 知：Ka=1.8×10－5。
解：由c/ Ka=0.10/(1.8×10－5) >500，近似计
算
[H ] caKa
0.1 1.8 1 501.3 4 1 30 mL o 1
Ka2
xC+Oy32-主要y来自二级解离,
近似处[理S2:-]≈Kx+ay2 ≈x x-y ≈x
HS2
HS
Ka2
5
四 稀释定律 —指c（浓度）、电离度 、K三者间定量关系：
定义：
α离c 解x量 100%xα c
令：
HA + H2O
起始：
ca
平衡离解量：
平衡浓度： ca― α•ca
可得：
[H] caKa 弱酸
[OH ] cbKb 弱碱
条件： c/Kb >500
9
②不忽略X对ca的影响
从Ka式展开得：
K a (caca )ca 2 2 cax[H3O]
有一元二次方程 Ka (cax)x2
用判别式求根
[H3O]K 2a
Ka24Kaca 4
Ka3=4.4×10－13
解：①、0.20mol/L NaH 2PO 4的pH值为：
[H ]K K7 .1 6 30 6 .1 3 80 a1 a2
2 .1 2 50
∴ pH=4.66
②、 0.20mol/L Na 2HPO 4的pH值为：
[H ]K K6 .1 3 80 4 .1 4 10 3 a2 a3
NH3+H2O
NH4++OH－
[NH ][OH ]
K
4
b
[NH]
3
电离常数K（Ka或Kb）意义： 量度酸的强度或碱的强度
• Ka值大，酸的酸度大，相反成立； • Kb值大，碱的碱度大，相反成立。
2
(1) 分级解离 解离常数亦分级，如： 二、多元弱电解质的解离平衡
对多元弱酸H2CO3，分级电离简写为：
Ka2=7.1×10－15
13
解：因为 Ka1》Ka2，且 c/Ka1=0.10/(1.3×10－7)>500，近似计算 [H] cKa1
0.11.31 701.11 40 mL o 1 l
∴ pH = 3.95 因为H2S为二元弱酸， ∴ [S2-] = Ka2
3 酸式盐溶液pH值计算
1 .1 7 90
∴ pH=8.77 。
16
返回1
六、酸碱平衡的移动
1、同离子效应 作用原理：平衡移动原理用于溶液体系。
如： HA cV HA c V分
∴ pH = 2.88
11
例5-2 计算0.10mol/L一氯乙酸（CH2ClCOOH ) 溶液的pH值。已知：Ka=1.4×10－3。
解：由c/ Ka=0.10/(1.4×10－3)<500，
则
K (K)2 4KC
[H] a
a
a
2
1.4103 (1.4103)2 41.4103 0.10
3
结果：
Ka1>>Ka2，则电离程度H2CO3>>HCO3-。
K[H ]2[C2 3]O KK
总
[H CO ]
a1
a2
2
3
4
(3)对于二元弱酸,酸根浓度近似等于Ka2
如H2S
[S2-]≈Ka2
返回1
讨论:
H2S = H+ + HS-
x+y x-y
HS- = H+ + S
x-y H S2 HS
Ka
Kb
ca
cb
—稀释定律 7
即： 1/C ，c↓， ↑
如 0.1mol•l -1HAc和0.5mol•l -1HAc，
0.1HAc
0.5HAc
经测 ： 1.33% > 0.593%
②根据
[离子] = C•
[H 3 O ]0 .1 H A 0 .1 c1 .3% 3 1 .3 1 3 3 m 0l 1o
H2CO3
HCO3－+H+ (一级离解)
+ HCO3－
CO32－+ H+ (二级离解)
H2CO3
2H+ +CO32-
(2)每级有解离常数K
[HC ][O H ]
K
3
4.3 10 7
a1 [H CO ]
2
3
3
[C2O ][ H ]
K 3
5. 6 1 0 11
a2 [HC ] O
[H 3 O ]0 .5 H A 0 .5 c0 .5% 9 3 3 1 3 m 0l 1 o
• 结论：通常离子浓度随C而改变。
返回1
8
• 五 溶液的pH值计算
返回1
• 1、一元弱酸、弱碱溶液的pH值计算
①忽略X对ca的影响,近似计算
根据
[离子] = C•
K/C
通常按最简计算式处理：
14
[H O ]K K
3Leabharlann Baidu
a 1
a 2
如 NaH2PO4
H K a 1 K a 2
Na2HPO4
H K a 2 K a 3
NaHCO3
H K a 1 K a 2
15
已知：H3PO4的Ka1=7.6×10－3
Ka2=6.3×10－8
§6-1 弱电解质的电离平衡
一、一元弱酸、弱碱的电离
一元弱酸HAc：
HAc+H2O 简写为： HAc
Ac－+ H3O+ Ac－+ H+
则电离常数为：
Kθ a [c(H [)c /c θ(]H [cA(θA c ]))c //c θ c]
简写 ：K
a
[H][Ac]
[HAc]
1
同理，对一元弱碱 NH3：
2
1.1102(mol/L)
∴ pH = 1.96 12
2 多元弱酸、碱溶液pH值计算
多元弱酸、碱分级离解，且有 K1 》K2> K3>…>Kn
多元弱酸碱的pH值计算可近似按一元弱酸碱 处理。
例5-3 计算25C时0.10mol·L－1H2S水溶液的
pH值及S2－的浓度。 已知：Ka1=1.3×10－7
H3O + + A-
0
0
X
X =α•c
α•ca α• ca
返回1
6
代入Ka式：K
c α c α
a
a
a
c c α
a
a
展
开得： K (c c α c )2α 2
aa
a
a
近似处理，忽略X对ca的影响， ca―ca•α≈ ca
则： Ka caca 2 2
对于碱 ：
对弱碱：
[OH ]Kb Kb24Kbcb
2
4
条件： c/Kb <500
10
• 例5-1 计算0.10mol/LHAc 溶液的pH值。
•
已 知：Ka=1.8×10－5。
解：由c/ Ka=0.10/(1.8×10－5) >500，近似计
算
[H ] caKa
0.1 1.8 1 501.3 4 1 30 mL o 1
Ka2
xC+Oy32-主要y来自二级解离,
近似处[理S2:-]≈Kx+ay2 ≈x x-y ≈x
HS2
HS
Ka2
5
四 稀释定律 —指c（浓度）、电离度 、K三者间定量关系：
定义：
α离c 解x量 100%xα c
令：
HA + H2O
起始：
ca
平衡离解量：
平衡浓度： ca― α•ca
可得：
[H] caKa 弱酸
[OH ] cbKb 弱碱
条件： c/Kb >500
9
②不忽略X对ca的影响
从Ka式展开得：
K a (caca )ca 2 2 cax[H3O]
有一元二次方程 Ka (cax)x2
用判别式求根
[H3O]K 2a
Ka24Kaca 4
Ka3=4.4×10－13
解：①、0.20mol/L NaH 2PO 4的pH值为：
[H ]K K7 .1 6 30 6 .1 3 80 a1 a2
2 .1 2 50
∴ pH=4.66
②、 0.20mol/L Na 2HPO 4的pH值为：
[H ]K K6 .1 3 80 4 .1 4 10 3 a2 a3
NH3+H2O
NH4++OH－
[NH ][OH ]
K
4
b
[NH]
3
电离常数K（Ka或Kb）意义： 量度酸的强度或碱的强度
• Ka值大，酸的酸度大，相反成立； • Kb值大，碱的碱度大，相反成立。
2
(1) 分级解离 解离常数亦分级，如： 二、多元弱电解质的解离平衡
对多元弱酸H2CO3，分级电离简写为：
Ka2=7.1×10－15
13
解：因为 Ka1》Ka2，且 c/Ka1=0.10/(1.3×10－7)>500，近似计算 [H] cKa1
0.11.31 701.11 40 mL o 1 l
∴ pH = 3.95 因为H2S为二元弱酸， ∴ [S2-] = Ka2
3 酸式盐溶液pH值计算
1 .1 7 90
∴ pH=8.77 。
16
返回1
六、酸碱平衡的移动
1、同离子效应 作用原理：平衡移动原理用于溶液体系。
如： HA cV HA c V分
∴ pH = 2.88
11
例5-2 计算0.10mol/L一氯乙酸（CH2ClCOOH ) 溶液的pH值。已知：Ka=1.4×10－3。
解：由c/ Ka=0.10/(1.4×10－3)<500，
则
K (K)2 4KC
[H] a
a
a
2
1.4103 (1.4103)2 41.4103 0.10
3
结果：
Ka1>>Ka2，则电离程度H2CO3>>HCO3-。
K[H ]2[C2 3]O KK
总
[H CO ]
a1
a2
2
3
4
(3)对于二元弱酸,酸根浓度近似等于Ka2
如H2S
[S2-]≈Ka2
返回1
讨论:
H2S = H+ + HS-
x+y x-y
HS- = H+ + S
x-y H S2 HS
Ka
Kb
ca
cb
—稀释定律 7
即： 1/C ，c↓， ↑
如 0.1mol•l -1HAc和0.5mol•l -1HAc，
0.1HAc
0.5HAc
经测 ： 1.33% > 0.593%
②根据
[离子] = C•
[H 3 O ]0 .1 H A 0 .1 c1 .3% 3 1 .3 1 3 3 m 0l 1o
H2CO3
HCO3－+H+ (一级离解)
+ HCO3－
CO32－+ H+ (二级离解)
H2CO3
2H+ +CO32-
(2)每级有解离常数K
[HC ][O H ]
K
3
4.3 10 7
a1 [H CO ]
2
3
3
[C2O ][ H ]
K 3
5. 6 1 0 11
a2 [HC ] O