《全日制高校普通化学》之《酸碱平衡3、4》.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.2,一元弱酸（碱）中,H,+,或,OH,-,浓度的计算,:,1.,一元弱酸水溶液的,PH,值计算：,HAc,+H,2,O,Ac,-,+H,3,O,+,（,HAc,）,H,2,O+H,2,O,H,3,O,+,+OH,H,3,O,+,OH,-,由溶液中的,电荷守恒：,则，,H,3,O,+,Ac,-,+,OH,-,变形，,H,3,O,+,K,a,HAc,+,K,w,2,当,K,a,HAc20K,w,时,或,K,w,/K,a,HAc5%,时，,H,3,O,+,上式：,H,3,O,+,因为,C/K,a,400,（即,5%,）时，,1-,1,即,HAc,C,(HAc,),/c,2.,一元弱碱水溶液的,PH,值计算：,例如：,NH,3,+H,2,O,NH,4,+,+OH,-,同理可得：,O,-,多元弱酸、弱碱的,PH,值计算：,多元弱酸在水中的离解是分步进行,:,（,1,）,H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,=4.30,10,-7,（,2,）,HCO,3,H,+,+CO,3,2,=5.6,10,-11,H,+,主要来源于一级,作为一元弱酸处理：,如果,K,a,1,K,a,2,K,a,3,时，,当,400,时,，则可用最简式计算，即,H,+,=,在二元弱酸,H,2,A,溶液中，,A,2-,K,a,2,，,H,+,浓度不等,于,A,2-,浓度的两倍。,64,酸碱平衡的移动,4.1,同离子效应,HAc,+H,2,O,Ac,-,+H,3,O,+,NaAc,Na,+,Ac,-,（,HAc,）,则,Ac,-,，,则平衡向左移动，,HAc,、,H,3,O,+,，溶液的,PH,值增大。,在弱电解质溶液中加入与弱电解质具有相同离子的强电解,质时，使弱电解质的离解度降低的现象称为,同离子效应,。,4.2,、盐效应,HAc,+H,2,O,Ac,-,+H,3,O,+,NaCl,Na,+,Cl,-,Na,+,和,Cl,-,的加入，,H,+,和,Ac,-,可,被更多的异号离子所包围，降低,了,H,+,和,Ac,-,的有效浓度。,HAc,+H,2,O,Ac,-,+H,3,O,+,在弱电解质溶液中，加入不含有与弱电解质相同离子的强电,解质，而是弱电解质的离解度,略,有增大的现象，成为,盐效应,。,同离子效应与盐效应同时存在时，只考虑同离子效应，忽略盐效应。,6-5,酸碱缓冲溶液,5.1,缓冲作用和缓冲溶液,1.,缓冲溶液的组成及作用原理,定义,：能够抵抗外加少量强酸、强碱和水的稀释作用，而保持自身,pH,值基本不变的作用叫缓冲作用。具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。,基本术语,：,弱酸及其共轭碱,（,如,HAc,-Ac,，,HCO,等）,CO,或弱碱及其共轭酸,（如,NH,3,-NH,等）,组成的溶液，都是缓冲溶液,。,构成缓冲溶液的共轭酸碱对称为,缓冲对,。,缓冲对中的共轭酸可抵抗强碱性物质，叫,抗碱成分,，,而共轭碱可抵抗强酸性物质，叫,抗酸成分,。,组成特点,：,在,HAc-NaAc,缓冲溶液中存在着下列反应：,HAc,H,+,+Ac,-,NaAc,Na,+,+Ac,-,溶液中由于,NaAc,完全离解而,产生的,Ac,（共轭碱,),浓度较大,;,由于同离子效应使,HAc,的离解度降低，因,而，未离解的,HAc,（共轭酸）分子浓度也较大,。,缓冲原因：,加入少量,H,+,，过多的,Ac,-,会与,H,+,生成,HAc,加入的,H,+,与反应的,H,+,相互抵消。,PH,值基本不变。,加入少量的,OH,-,时，由于,H,+,和,OH,生成,H,2,O,，使,HAc,的离解平,衡右移产生新的,H,+,，以补偿与,OH,作用消耗掉的,H,+,，所以溶液,中的,H,+,也未发生明显的变化，溶液的,pH,值也基本保持不变。,加水稀释时，一方面降低了溶液中,H,+,浓度，但另一方面由于,离解度的增大和同离子效应的减弱，又可使,H,+,浓度有所升高，,所以仍可保持,pH,值基本不变。,2.,缓冲溶液,pH,值的计算,（,1,）弱酸及其共轭碱类型的缓冲溶液,pH,值,例如：,设,HA,的浓度为,Ca,A,-,的浓度为,Cb,平衡浓度,：,Ca,x x,Cb,+x,因为同离子效应,：,Ca-x x,，,Cb,+,xCb,a,pH=p,lg,（,2,）弱碱及其共轭酸组成的缓冲溶液的,pH,值,pOH,=p,lg,3,缓冲容量和缓冲范围,定义,：使一定量缓冲溶液,pH,值改变,1,个单位所需要加入酸,或碱的量称为,缓冲容量,。,用缓冲容量来衡量缓冲溶液的,缓冲能力,。,缓冲容量愈大，缓冲能力愈强；缓冲容量愈小，缓冲能力愈弱。,缓冲能力的相关因素：,缓冲溶液缓冲能力的大小首先取决于缓冲对的浓度。,缓冲能力的大小在浓度一定时，还与缓冲比（即才,C,a,/C,s,或,C,b,/C,s,）,有关，当缓冲比等于,1,时，加酸或加碱后其比值的改变最小，缓冲,能力最强，缓冲容量最大。,缓冲范围：,pH,（或,pOH,）单位时，它就几乎失去了缓冲能力。所以，浓度,比大多选在,10,1,到,1,10,之间。这种缓冲作用的有效,pH,值范围称,为,缓冲范围,。,缓冲溶液的,pH,值与,p,值,（,或,pOH,与,p,值）相差超过一个,对弱酸及其共轭碱组成的缓冲对：,C,a,/,C,s,=1,10,时，,pH=p,K,a,+1,C,a,/,C,s,=10,1,时，,pH=p,K,a,1,同理：对弱碱及其共轭酸组成的缓冲对：,p,H=p,K,b,1,4.,缓冲溶液的配制,选择缓冲对的原则是,:,pH,值与缓冲对中的,p,（,或,pOH,值与缓冲对中,的,p,）愈接近愈好。,如欲配,pH,值为,5,左右的缓冲溶液可选择,HAc-NaAc,缓冲对，,因其,p,=4.75,。,其次是用缓冲溶液的,pH,值计算公式，确定缓冲对的浓度比。,