大学化学第二版科学出版社第二章第二节2+2课时共37页文档
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ceq(H+) ≈ Kaθ·c0
∴ ceq(H+) = 1.7410-50.10
=1.32×10-3(mol·dm-3)
pH = -lg[ceq(H+)/cӨ]= -lg[1.32×10-3/1.0]= 2.88
1 .3 2 1 3 00 .11 .3% 2答:(略)
2. 一元弱碱的解离平衡常数 K
298.15K 、纯水中： H2O
H+ + OH-
∵ ceq(H+) = ceq(OH-) = 1.004×10-7mol·L-1
水的离 子积常
数
∴ Kwθ=[ceq(H+)/cθ] ·[ceq(OH-)/cθ] = 1.0×10-14
Kwθ的意义： 一定温度时,水溶液中[ceq(H+)/cθ]·[ceq(OH-)/cθ] 为 一常数。
∴
K
θ a
=
Kwθ
K
θ b
答:(略)
10-14
=
= 5.65×10-10
1.77×10-5
【例2-8】已知HAc的酸解离常数Kaθ=1.75×10-5, 计算0.10mol·dm-3 NaAc溶液的pH值。
解: Ac-+ H2O
K
θ b
=
Kwθ
K
θ a
HAc + OH- (Kbθ) 根据KaθKbθ= Kwθ
pH + pOH = pKWӨ ∴ pH + pOH = 14
2.3.2 一元弱酸、弱碱的解离平衡
弱电解质Kθ=10-2～10-7， 极弱电解质Kθ《 10-7.
解
离
度） （＝ 未 解解 离离 部前 分
弱 弱
电 电
解质浓度 解 1质 0% 0浓 度
1. 一元弱酸的解离平衡常数KaӨ 如: HAc
HB
θ b
B- + H2O
HB + OH-
Kθ b=[ceq(HB[/cceqθ(]B [c-e)q/(O cθH ]-))/cθ]
如: NH3+H2O NH4++OH-
Kθ b=[ceq(NH [c4 +e)q/(N cθH ][c3)eq/(cO θH ]-)/cθ]
K
θ b
越大,
碱性越强.
一元弱碱溶液 pH值的计算:
Fra Baidu bibliotekpK
θ a
+
pK
θ b
=14
298.15K时(25C时): Kwθ =10-14
【例2-7】 已知298.15K时, NH3的碱解离常数为 Kbθ=1.77×10-5，试求NH4+的酸解离常数Kaθ。
解: NH4+
H+ + NH3 ( Kaθ )
NH4+和NH3是共轭酸碱对.
根据 Ka Kb c, on j.K w
NH4+ 5.6×10-10 HS- 1.0×10-14
一元弱酸溶液 pH值的计算：
设HAc的初始浓度为c0,平衡时
ce(q H )ce(q A)c x
c e q (H A c )= c 0-c e q (H + )= c 0-x
HAc
H+ + Ac-
初始浓度 c0
0
0
平衡时
c0-x
x
x
K θ a=[ceq(H [+ c)eq /(cH θ]A [cce)q/(A cθc]-)/cθ]=c0x-2x
设NH3的初始浓度为c0, 平衡时
ce(q N H 4 )ce(q O)H x c e q (N H 3 )= c 0-c e q (O H -)= c 0-x
初始浓度
NH3 + H2O c0
平衡时 c0-x
NH4+ + OH-
0
0
x
x
当c０/Kbθ≥500时，c0-x≈c0则：
K
θ b
=
x2 c0 - x
10-14 =
= 5.71×10-10
1.75×10-5
∵ c0 / KbӨ = 0.10/( 5.71×10-10 ) ＞ 500
∴ ceq(OH-)≈ Kbθ·c0 = 5.71×10-10 ×0.1 =7.56×10-6mol·dm-3
pOH= -lg[ceq(OH-)/cθ]= -lg [7.56×10-6/1.0]= 5.12
∴ ceq(OH-) =x≈ Kbθ×c0
x=-Kθb + 2
Kbθ2 4
+Kθbc0
再求 pH = 14 - pOH
【例2.6】计算0.20 mol·L-1NH3·H2O溶液中OH-的浓度、pH 值及解离度(α)。（查表知NH3·H2O的Kbθ =1.77×10-5）
解:∵ c0/Kbθ＝
0.20 1.77×10-5
＞
500
ceq(OH-) ≈ Kbθ·c0 ∴ ceq(OH-) ≈ 1.77×10-5×0..20
= 1.88×10-3 (mol·dm-3) pOH=-lg[ceq(OH-)/cθ]=-lg[1.88×10-3/1.0]=2.73
∴ pH = 14 –pOH =14 –2.73 =11.27 α =ceq(OH-)/c0= 1.88 ×10-3/0.2=0.94％ 答:(略).
x=-Kθa 2
+
Kθa2 4
+Kθac0
当c０/Kaθ≥500时，c0-x≈ c0 则：
∴ ceq(H+) = x ≈ Kaθ×c0
【例2-3】计算0.10mol·dm-3 HAc溶液中ceq(H+)、 pH值和解离度α。已知Kaθ=1.74×10-5。
解：∵ c0/Ka θ=1.704. 1010-5 >500
H+ + B-
H+ + Ac-
Kθa=[ceq(H[+c)e/q(cH θ]B [c)eq/(cB θ]-))/cθ]
K
θ a
越大，酸性越强。
Kθa=[ceq(H[+c)e/q(cH θ]A [cceq)(/A cθc]-))/cθ]
如:
K
θ a
HAc 1.76×10-5
顺序：HAc＞NH4+＞HS-
2.溶液的酸碱性(pH值)
pH = -lg[ceq(H+)/cӨ] pOH = -lg[ceq(OH-)/cӨ] pKWӨ= -lg(KWӨ)
稀溶液、298.15K时 ：
∵ [ceq(H+)/cӨ]×[ceq(OH-)/cӨ] = KWӨ ∴ -lg[ceq(H+)/cӨ] – lg[ceq(OH-)/cӨ] = -lgKＷӨ
３.共轭酸碱对的解离平衡常数的关系
在一定温度下的稀溶液中:
HB
H+ + B-
B- + H2O
HB + OH-
Kθa=[ceq(H[+c)e/q(cH θ]B [c)eq/(cBθ]-))/cθ] Kθb=[ceq(HB[/cceqθ(]B [c-e)q/(O cθH ]-))/cθ]
Ka Kb c, on j.K w
pH=14 –pOH = 14 – 5.12 = 8.88 答:(略).
2.3.3 多元弱电解质的分级解离
∴ ceq(H+) = 1.7410-50.10
=1.32×10-3(mol·dm-3)
pH = -lg[ceq(H+)/cӨ]= -lg[1.32×10-3/1.0]= 2.88
1 .3 2 1 3 00 .11 .3% 2答:(略)
2. 一元弱碱的解离平衡常数 K
298.15K 、纯水中： H2O
H+ + OH-
∵ ceq(H+) = ceq(OH-) = 1.004×10-7mol·L-1
水的离 子积常
数
∴ Kwθ=[ceq(H+)/cθ] ·[ceq(OH-)/cθ] = 1.0×10-14
Kwθ的意义： 一定温度时,水溶液中[ceq(H+)/cθ]·[ceq(OH-)/cθ] 为 一常数。
∴
K
θ a
=
Kwθ
K
θ b
答:(略)
10-14
=
= 5.65×10-10
1.77×10-5
【例2-8】已知HAc的酸解离常数Kaθ=1.75×10-5, 计算0.10mol·dm-3 NaAc溶液的pH值。
解: Ac-+ H2O
K
θ b
=
Kwθ
K
θ a
HAc + OH- (Kbθ) 根据KaθKbθ= Kwθ
pH + pOH = pKWӨ ∴ pH + pOH = 14
2.3.2 一元弱酸、弱碱的解离平衡
弱电解质Kθ=10-2～10-7， 极弱电解质Kθ《 10-7.
解
离
度） （＝ 未 解解 离离 部前 分
弱 弱
电 电
解质浓度 解 1质 0% 0浓 度
1. 一元弱酸的解离平衡常数KaӨ 如: HAc
HB
θ b
B- + H2O
HB + OH-
Kθ b=[ceq(HB[/cceqθ(]B [c-e)q/(O cθH ]-))/cθ]
如: NH3+H2O NH4++OH-
Kθ b=[ceq(NH [c4 +e)q/(N cθH ][c3)eq/(cO θH ]-)/cθ]
K
θ b
越大,
碱性越强.
一元弱碱溶液 pH值的计算:
Fra Baidu bibliotekpK
θ a
+
pK
θ b
=14
298.15K时(25C时): Kwθ =10-14
【例2-7】 已知298.15K时, NH3的碱解离常数为 Kbθ=1.77×10-5，试求NH4+的酸解离常数Kaθ。
解: NH4+
H+ + NH3 ( Kaθ )
NH4+和NH3是共轭酸碱对.
根据 Ka Kb c, on j.K w
NH4+ 5.6×10-10 HS- 1.0×10-14
一元弱酸溶液 pH值的计算：
设HAc的初始浓度为c0,平衡时
ce(q H )ce(q A)c x
c e q (H A c )= c 0-c e q (H + )= c 0-x
HAc
H+ + Ac-
初始浓度 c0
0
0
平衡时
c0-x
x
x
K θ a=[ceq(H [+ c)eq /(cH θ]A [cce)q/(A cθc]-)/cθ]=c0x-2x
设NH3的初始浓度为c0, 平衡时
ce(q N H 4 )ce(q O)H x c e q (N H 3 )= c 0-c e q (O H -)= c 0-x
初始浓度
NH3 + H2O c0
平衡时 c0-x
NH4+ + OH-
0
0
x
x
当c０/Kbθ≥500时，c0-x≈c0则：
K
θ b
=
x2 c0 - x
10-14 =
= 5.71×10-10
1.75×10-5
∵ c0 / KbӨ = 0.10/( 5.71×10-10 ) ＞ 500
∴ ceq(OH-)≈ Kbθ·c0 = 5.71×10-10 ×0.1 =7.56×10-6mol·dm-3
pOH= -lg[ceq(OH-)/cθ]= -lg [7.56×10-6/1.0]= 5.12
∴ ceq(OH-) =x≈ Kbθ×c0
x=-Kθb + 2
Kbθ2 4
+Kθbc0
再求 pH = 14 - pOH
【例2.6】计算0.20 mol·L-1NH3·H2O溶液中OH-的浓度、pH 值及解离度(α)。（查表知NH3·H2O的Kbθ =1.77×10-5）
解:∵ c0/Kbθ＝
0.20 1.77×10-5
＞
500
ceq(OH-) ≈ Kbθ·c0 ∴ ceq(OH-) ≈ 1.77×10-5×0..20
= 1.88×10-3 (mol·dm-3) pOH=-lg[ceq(OH-)/cθ]=-lg[1.88×10-3/1.0]=2.73
∴ pH = 14 –pOH =14 –2.73 =11.27 α =ceq(OH-)/c0= 1.88 ×10-3/0.2=0.94％ 答:(略).
x=-Kθa 2
+
Kθa2 4
+Kθac0
当c０/Kaθ≥500时，c0-x≈ c0 则：
∴ ceq(H+) = x ≈ Kaθ×c0
【例2-3】计算0.10mol·dm-3 HAc溶液中ceq(H+)、 pH值和解离度α。已知Kaθ=1.74×10-5。
解：∵ c0/Ka θ=1.704. 1010-5 >500
H+ + B-
H+ + Ac-
Kθa=[ceq(H[+c)e/q(cH θ]B [c)eq/(cB θ]-))/cθ]
K
θ a
越大，酸性越强。
Kθa=[ceq(H[+c)e/q(cH θ]A [cceq)(/A cθc]-))/cθ]
如:
K
θ a
HAc 1.76×10-5
顺序：HAc＞NH4+＞HS-
2.溶液的酸碱性(pH值)
pH = -lg[ceq(H+)/cӨ] pOH = -lg[ceq(OH-)/cӨ] pKWӨ= -lg(KWӨ)
稀溶液、298.15K时 ：
∵ [ceq(H+)/cӨ]×[ceq(OH-)/cӨ] = KWӨ ∴ -lg[ceq(H+)/cӨ] – lg[ceq(OH-)/cӨ] = -lgKＷӨ
３.共轭酸碱对的解离平衡常数的关系
在一定温度下的稀溶液中:
HB
H+ + B-
B- + H2O
HB + OH-
Kθa=[ceq(H[+c)e/q(cH θ]B [c)eq/(cBθ]-))/cθ] Kθb=[ceq(HB[/cceqθ(]B [c-e)q/(O cθH ]-))/cθ]
Ka Kb c, on j.K w
pH=14 –pOH = 14 – 5.12 = 8.88 答:(略).
2.3.3 多元弱电解质的分级解离