第四章酸堿平衡與沉淀溶解平衡(1)

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1、酸堿平衡與沉淀溶解平衡第四章4.1酸堿質(zhì)子理論4.1.1質(zhì)子酸堿的定義酸：凡是能給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸H+H2S堿：凡是能接受質(zhì)子的物質(zhì)都是堿OH-、S2-兩性物質(zhì)：既能給出質(zhì)子又能接受質(zhì)子的物質(zhì)共軛酸堿對(duì)：只相差一個(gè)質(zhì)子例如:HA與A-為一對(duì)共軛酸堿對(duì)4.1.2酸堿反應(yīng)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間質(zhì)子的轉(zhuǎn)遞。象HCl、HAc、NH4+、H2SO3、[Al(H2O)6]3+等都能給出質(zhì)子，都是酸；Cl-與HCl為共軛酸堿對(duì),HAc與Ac-為共軛酸堿對(duì).HCl(酸)＋NH3(堿)Cl－(堿)＋NH4+(酸)4.1.

2、3水的解離與溶液的pH1.水的解離水作為重要的溶劑,既有接受質(zhì)子又有提供質(zhì)子的能力,因此在水中存在水分子間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng).2.溶液的pH水溶液的H+或者OH-濃度的變化會(huì)引起水的解離平衡移動(dòng).溶液中H+濃度的大小反映了溶液酸堿性的強(qiáng)弱與pH相對(duì)的還有pOH，即常溫時(shí)（25℃)在純水有:如果在純水中加入少量的酸或堿形成稀溶液時(shí),當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)⑴一元弱酸的離解：4.1.4.酸堿的離解及離解平衡常數(shù)：⑵一元弱堿的離解：(3)多元弱酸的離解：分步進(jìn)行(4)多元堿的離解：分步進(jìn)行例：HA(酸)與A－(堿)4.1.5.酸堿的強(qiáng)

3、度、共軛酸堿對(duì)與4.2酸堿水溶液酸度的計(jì)算4.2.1質(zhì)子條件式例：HAc水溶液（以HAc和水作零水準(zhǔn)）例：NH4HCO3水溶液例：寫出二弱酸H2B溶液的質(zhì)子條件式例：寫出NaH2PO4的質(zhì)子條件式4.2.2酸度對(duì)弱酸（堿）各型體分布的影響1.一元弱酸（堿）水溶液中各型體的分布系數(shù)一元弱堿，只要將解離常數(shù)和濃度相應(yīng)替換即可例：A=H＋+A－顯然有：2.多元弱酸（堿）水溶液中各型體的分布系數(shù)例H2A4.2.3酸（堿）水溶液酸度的計(jì)算1.一元弱酸水溶液：設(shè)分析濃度為c?HA?的一元弱酸水溶液其PBE為例計(jì)算常溫下濃度分別為

4、0.10mol·L－1與1.0×10－5mol·L－1HAc水溶液的pH值。已知解：（1）0.10mol·L－1HAc水溶液pH=3－lg1.3=2.89（2）1.0×10－5mol·L－1HAc水溶液pH=6－lg7.2=5.14一元弱堿水溶液的OH－濃度計(jì)算:例計(jì)算常溫下0.10mol·L－1NaCN水溶液的pH值。pOH=2.89pH=11.112.多元酸（堿）水溶液酸度的計(jì)算換成即可。即第一級(jí)解離遠(yuǎn)大于第二級(jí)，同時(shí)第一級(jí)解離生成的H＋對(duì)第二級(jí)解離有抑制作用，可近似地將溶液中H＋看成主要由第一級(jí)解離生成，忽略其

5、它各級(jí)解離，因此可按一元弱酸處理。相應(yīng)的計(jì)算公式可將一元弱酸中的換成即可。例4－7計(jì)算常溫下0.10mol·L－1H3PO4水溶液的pH值。所以，水的解離和H3PO4第二、三級(jí)解離均可忽略pH=1.62比較例4-8和例4-93.兩性物質(zhì)水溶液酸度的計(jì)算例NaHA水溶液，設(shè)分析濃度為c?HA-?其PBE式為，0.1mol·L-1NaH2PO4水溶液的H+近似計(jì)算公式：0.1mol·L-1Na2HPO4的水溶液的H+近似計(jì)算式兩性物質(zhì)NH4Ac水溶液的H+濃度計(jì)算的處理方法例4－12計(jì)算0.1mol·L－1NH4Ac水溶

6、液的pH值。pH=7.004.3酸堿平衡的移動(dòng)4.3.1稀釋定律例如：起始濃度/mol·L－1c(HA)00平衡濃度/mol·L－1c(HA)(1－α)c(HA)αc(HA)α對(duì)于一元弱堿有：4.3.2同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)同離子效應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液中,加入含有與該弱電解質(zhì)有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),從而使弱電解質(zhì)電離平衡朝著生成弱電解質(zhì)分子的方向移動(dòng),電離度降低的效應(yīng)。例在0.10mol·L－1HAc水溶液加入固體NaAc使得c（NaAc）為0.10mol·L－1，忽略體積變化，計(jì)算加入NaAc前后溶液的pH值和HAc的解離

7、度α解:(1)加入NaAc前（2）加入NaAc后，由于同離子效應(yīng)，HAc的α?xí)?，則有鹽效應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液中,加入與弱電解質(zhì)含不同離子的強(qiáng)電解質(zhì),從而使弱電解質(zhì)分子濃度減小,電離度增大的效應(yīng)。4.4緩沖溶液4.4.1緩沖溶液的組成及緩沖原理定義:能夠抵抗外加少量酸、堿或適量的稀釋而保持系統(tǒng)的pH值基本不變的溶液。組成：緩沖對(duì)⑴弱酸及其鹽：HAc－NaAc⑵弱堿及其鹽：NH3·H2O－NH4Cl⑶多元弱酸的酸式鹽及其次級(jí)鹽：NaH2PO4－Na2HPO4作用機(jī)理：HAc－NaAc4.4.2緩沖溶液pH計(jì)算：由于同離

8、子效應(yīng)抑制解離，解離程度都很小同理：NH3·H2O－NH4Cl弱堿及其鹽緩沖公式NaH2PO4－Na2HPO4緩沖體系：多元弱酸的酸式鹽及其次級(jí)鹽緩沖公式1.緩沖容量（）:4.4.3.緩沖溶液的性質(zhì)使1L緩沖溶液的pH值改變dpH個(gè)單位所需加入的強(qiáng)酸強(qiáng)堿的物質(zhì)的量。（實(shí)際上是一個(gè)濃度）例往1LHAc－NaAc緩沖溶液中加入0.001molHCl