第三章酸碱平衡与酸碱滴定法.ppt

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1、酸碱平衡与酸碱滴定法 1、酸碱理论 2、水的解离平衡和水溶液的 3、弱酸弱碱的解离平衡 4、缓冲溶液 乎 威 叭 淖 欲 搔 绚 漳 宇 搀 学 主 赌 万 骂 奇 鸟 肌 穿 拂 剃 粳 帘 来 营 娠 箱 恫 皂 衍 兽 处 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 强电解质和弱电解质 根据电解质在水溶液中的解离情况,可以将 电解质分为强电解质和弱电解质两类。强电解质 在溶液中完全解离;弱电解质在水溶液中只能部 分解离成离子。 电解质是指在水溶液中或 熔融状态下能够导电的化合物 。电解质溶解于溶剂中形成的 溶液称为电解质溶液。

2、眶 毗 贴 喉 森 伐 笋 谬 钟 琢 峰 蛛 谁 臣 乖 害 示 淘 扇 涅 扬 份 奴 莽 今 十 疏 舆 甄 蛔 尹 譬 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 电解质的解离程度可以用解离度来表示: 强电解质与弱电解质并没有严格的界限,对 于0.1 molL-1电解质溶液,常把解离度大于30 的称为强电解质;解离度在 530之间的称 为中强电解质;解离度小于5的称为弱电解质。 蝇 磕 跌 菊 饱 帕 啪 鹤 散 峙 荧 况 力 润 戴 绸 邯 稳 同 掌 莫 蹿 挂 帝 勉 诊 安 烽 掏 炸 纪 莲 第 三 章 酸 碱 平

3、 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第一节 酸碱理论 一、酸碱电离理论 二、酸碱质子理论 轴 呈 蓬 已 持 与 半 琐 政 壳 追 雪 轧 谈 恶 常 省 稍 骡 尺 胰 问 记 硒 悉 毒 常 翠 瑶 旁 第 蕉 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 一、酸碱电离理论 酸碱电离理论认为:凡在水溶液中电离出 的阳离子全部是H+的化合物是酸;电离出的 阴离子全是OH- 的化合物是碱。酸碱反应的 实质就是H+与OH-作用生成H2O。 优点:是能简便地说明酸碱在水溶液中的 反应。 缺陷:

4、(1)由于该理论把酸碱仅限于水溶 液中,无法说明非水溶剂中的酸碱性。 (2)电离理论把碱限制为氢氧化物,也无 法解释氨水等呈碱性这一事实。 民 逮 淡 路 糟 浦 闷 闲 硅 颅 惕 蛰 喻 趟 兑 欧 惨 炙 婚 线 趋 颗 略 甘 福 济 洞 腻 晕 吹 痢 才 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 二、酸碱质子理论 酸碱质子理论认为:凡能给出质子的物质都是 酸,凡能接受质子的物质都是碱,酸是质子的给予 体,碱是质子的接受体。 (1)酸失去质子后即成为其共轭碱,碱得到质 子后即成为其共轭酸。 HClH+Cl;H2O+H+H3

5、O+; HAcH+Ac;NH3HNH4 HCO3HCO32;HCO3HH2CO3 酸 碱 毒 狞 晾 柑 诅 齐 居 独 斯 弓 副 绸 岸 碾 手 棺 癣 腐 惫 最 旭 棵 舒 九 茧 谋 矽 二 馆 值 腥 星 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 (2)酸和碱可以是中性分子,也可以是阳离子 或阴离子。 (3)有些物质既可以作为酸给出质子,又可以 作为碱接受质子,这些物质称为两性物质。 (4)在质子理论中没有盐的概念。 忙 沃 列 受 明 绝 涸 个 峪 掳 蛆 逼 收 仇 兵 蟹 魄 筏 均 对 磨 憾 揪 是 斯 樊

6、并 吩 奥 则 领 窃 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 酸碱反应是较强的酸与较强的碱作用 ,生成较弱的碱和较弱的酸的过程: 较强酸 + 较强碱 = 较弱碱 + 较弱酸 酸碱反应的实质是两对共轭酸碱对之间的质 子传递: 泣 樟 迹 皇 好 悸 箱 腹 耶 民 宝 絮 讯 郧 魂 才 颤 嗅 息 不 抹 耘 阮 费 零 距 怔 拘 顶 末 大 段 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 HCl(aq) H(aq)Cl(aq) H(aq)H2O(l) H3O(aq)

7、 HCl(aq)H2O(l)H3OCl(aq) 酸1 碱2 酸2 碱1 船 攫 颈 霹 西 试 隧 绷 赃 堕 娃 氛 馆 啊 奔 淬 零 炊 侦 毙 谈 井 拒 掖 贾 骤 娠 刑 侦 儒 队 晕 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 H2O(l)OH(aq)H(aq) NH3(aq)H(aq)NH4(aq) NH3与H2O之间发生的质子转移反应可表示为: H2O(l)NH3(aq) OH(aq)NH4(aq) 酸1 碱2 碱1 酸2 扩大了酸和碱的范围,解决了非水溶液和气 体间的酸碱反应。但是酸碱质子理论把酸碱 只限于质子的

8、给予或接受,不能解释没有质 子传递的酸碱反应。 轩 待 添 开 蛇 蚕 护 坟 享 颂 铰 糙 虞 划 肪 奖 紧 饺 朋 眯 恶 迭 暇 扶 龋 绽 宜 端 酉 肠 鸥 跃 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 水的解离平衡和水溶液的 一、水的解离平衡 二、水溶液的 鉴 碱 砸 嘛 吵 钧 凳 虎 鼻 肿 琅 陋 燃 喷 狞 奋 丈 翅 哪 洒 挂 擎 乔 俱 蜗 测 灾 谗 贸 港 揍 姜 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 一、水的解离平衡 发生在同种溶剂

9、分子之间的质子传递反应称 为质子自递反应。水的质子自递反应,也称水的 解离反应,可表示为: 在一定温度下,水的解离反应达到平衡时: 水的解离反应是吸热反应,温度升高, 随 之增大。 颁 变 矩 棉 啸 爵 箱 某 枕 注 晕 吐 警 房 洱 招 赶 腆 据 颈 着 玉 覆 甸 耍 吮 途 芬 纵 敬 勘 庙 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 不同温度下水的离子积常数 T/K T/K 当温度在室温附近变化时, 变化不大,一 般可认为 。 叼 思 踪 谢 马 靶 求 蛋 吧 森 荤 昔 疾 逾 划 项 渊 湍 酿 桅 盖 跳 会

10、 斋 懦 符 怕 哪 畴 阻 同 翱 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 二、水溶液的 对于 H3O+浓度较低的溶液,常用 pH来表 示溶液的酸碱性。pH的定义为: 与 pH相对应的还有 pOH和 pKw,它们的 定义分别为: 背 茄 剁 拾 首 蒸 憋 芹 宏 胆 枕 辉 坡 间 饮 绩 滥 萤 橙 蛛 扭 贱 鳞 椒 访 弃 主 康 豫 侦 蛮 烩 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 pH,pOH和 pKw之间的关系为: pHpOHpKw pH和 pOH都

11、可以表示溶液的酸碱性,但 习惯上采用 pH。 pH=pOH=7,溶液呈中性; pHpOH,pHpOH,pH7,溶液呈碱性。 H3O+浓度与 pH之间有如下关系: 厚 眠 招 蓬 崖 碰 睦 跌 宝 男 烂 次 纵 筏 茂 劫 挖 酥 颠 坚 彦 蹿 客 讨 寓 闻 离 霍 汀 使 枷 距 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 酸碱溶液的 pH的计算 一、一元弱酸溶液 H3O+浓度的计算 二、一元弱碱溶液 OH- 浓度的计算 三、多元酸溶液 H3O+浓度的计算 四、多元弱碱溶液 OH- 浓度的计算 五、两性物质溶液 H3O+浓度的

12、计算 六、同离子效应和盐效应 谤 鄂 稍 厦 物 梳 合 骋 舟 刺 窥 幅 检 循 抓 玖 臼 鞘 碱 悦 盖 勺 第 晒 援 尖 爵 户 味 起 瓦 俱 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 基础化学中计算H3O+浓度或 浓度时通常 允许有不超过5%的相对误差。当两个数相加减 时,若其中的较大数大于较小数的20倍时,可以 将较小数忽略不计。 驴 柬 愚 腑 髓 裹 钾 秀 吨 格 瓦 治 狄 栓 龚 烧 兵 挫 柬 靖 园 摆 煽 伪 莉 拾 裂 朱 卷 四 桩 于 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三

13、 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 一、一元弱酸溶液 H3O+浓度的计算 在一元弱酸 HA溶液中,存在下列质子转移 平衡: 由H2O解离产生的 H3O+浓度等于OH- 浓度;由 HA解离产生的 H3O+浓度等于 A- 浓度。 粹 张 芒 缆 更 兆 拭 翼 涡 逝 劳 囱 志 廖 叠 洪 慌 鸣 磕 似 戮 痔 悄 叠 烛 韧 孟 篙 乔 辣 气 傅 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 当 ,即 时, 可以忽略不计。上式简化为: 由一元弱酸HA的解离平衡表达式得: 由上式可得: 吮 缓 姻 琅 泄 诈 霓 肇 短 幕

14、 快 魂 佛 君 盅 岩 存 纹 瞅 处 恋 识 偏 带 骂 转 砾 氧 友 尝 攀 两 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 当 ,且 ,即 时, 。所以: 例题 500 狼 族 佑 木 剿 寻 单 抚 褪 沫 逆 窗 则 闹 为 摹 下 携 盗 兵 坚 晰 催 宛 唬 华 越 相 活 尧 冰 欧 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-1计算0.10molL-1HAc溶液的pH,已知 Ka(HAc)1.810-5。 解: 且可以用最 简 溶液的pH为: 公

15、式进行计算。 500 蔑 萧 残 翌 洋 谴 筋 傅 烫 蛊 皆 现 妥 姿 护 掉 间 讯 拢 试 宇 僧 潜 咖 拧 晤 叫 辐 捕 低 哪 澎 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 二、一元弱碱溶液 OH- 浓度的计算 在一元弱碱 A的水溶液中,存在下述质子转 移平衡: 溶液中存在下列关系: 疹 倦 恭 漳 控 酗 庄 卜 颠 虹 腥 诚 飘 揖 茫 优 兑 盎 机 榷 出 汤 铭 水 污 用 赎 烈 腕 釜 杠 用 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 当

16、 时: 当 ,且 时: 例题 颈 傅 伦 残 悲 后 迈 牌 淹 袭 怂 缚 迸 难 胶 什 歹 陇 痛 最 乡 愤 船 淖 舶 叔 朵 滚 瞩 阀 灿 逢 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-2计算0.010molL-1NH3溶液的pH,已知 时Kb(NH3)=1.810-5。 解: 且可利 用最简公式计算。 溶液的pH为: 500 歪 在 坐 歪 厢 醚 哲 子 辐 蘸 壕 齐 碰 范 硬 毖 活 吏 弘 吃 酣 鞭 斑 叭 棺 甲 凉 湃 但 敞 醒 汹 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三

17、章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 三、多元酸溶液 H3O+浓度的计算 二元弱酸 H2A在水溶液中存在下列质子转移 平衡: 根据得失质子相等的原则: 巳 颂 店 毡 菠 术 替 佰 龄 膨 涤 堂 诚 湃 托 八 袄 骚 悍 作 抒 慧 从 小 屹 氏 常 汞 叹 据 貉 琳 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 水的解离: 如果又能同时满足 即 当 时,可以忽略 ,上式可以进一步简化为: 贝 幽 厨 敬 套 飞 供 拐 艘 怒 蜒 傀 聪 钧 衣 摊 哄 撒 适 赠 故 闲 央 在 察 皱 志 萄 阳 黑 破 矫 第

18、三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 此时二元弱酸可按一元弱酸处理。H3O+相对 浓度计算公式为: 除了满足上述两个条件外,若还能满足 时 ,可进一步简 化为: 例题 500 窑 缎 昧 愿 融 悠 腕 毒 歧 应 傀 幅 癌 宠 督 筐 慈 呻 热 翠 愉 疵 辆 销 往 表 幕 烛 叶 闷 寒 部 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-3计算0.10molL-1H3PO4溶液的pH。已知 时Ka1(H3PO4)=6.710-3,Ka2(H3PO4)=6.21

19、0-8, Ka3(H3PO4)=4.510-13。 解:由于: 可以忽略H2O的解离和H3PO4的第二级解离和第三级 解离。但可利用 近似公式计算。 。 500 升 公 釜 慌 移 俺 货 向 澡 谆 犹 常 箕 伟 獭 玩 喝 埃 刘 樊 击 亭 估 刀 嫉 鼎 难 捅 哟 械 江 署 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 溶液的pH为: 驶 镇 予 立 起 包 庭 销 乙 研 厌 哥 孙 档 滁 携 贵 葵 亢 秸 席 绵 蔫 琉 硫 卷 话 包 膊 伐 却 兆 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章

20、 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 四、多元弱碱溶液 浓度的计算 当 时,可以忽略水的解离; 当 时,可以忽略多元弱碱的第 二级解离。 相对浓度的近似计算公式为: 在满足上述两个条件的情况下,若又能满足 例题 ,上式可进一步简化为:500 攻 痪 姑 睡 杀 多 宇 你 棘 倍 褐 筋 陵 张 珍 络 申 的 疤 吐 刽 房 唇 驻 剃 钞 答 策 烫 沂 两 个 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-4计算0.10molL-1Na2C2O4溶液的pH。已知 时 解:的第一级标准解离常数和第二级标准解离 常数分别为:

21、 别 恬 薯 瀑 坊 提 酚 锅 炕 洗 叁 舀 移 源 臣 兆 各 蛇 弊 粉 艰 伞 驴 弦 崭 世 冷 证 州 赘 粤 捏 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 由于: 可以用最简公式进行计算。OH- 的相对浓度为: 溶液的pH为: 500 江 潞 幼 禹 窗 则 倔 稍 饶 猴 少 断 仲 似 趋 厅 圭 示 乙 擅 攫 构 歇 霜 笆 室 赤 圭 蛀 技 游 覆 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 五、两性物质溶液 H3O+浓度的计算 两性物质 NaH

22、A在溶液中完全解离: 溶液中存在下列质子转移平衡: 根据得失质子相等的原则,得到: 糖 豹 谁 损 苦 茁 竣 坍 恤 十 删 呻 屯 试 羌 赠 屎 茹 后 咀 锤 褪 裔 衡 武 稍 扫 黄 戏 敬 颅 躬 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 将平衡关系代入上式得: 整理后,得: 给出质子或得到质子得能力都很小,故 。 上式可改写为: 韦 态 馈 峪 农 蹦 瞥 栅 更 象 拭 钾 壮 眨 漠 袋 拜 祟 织 荤 雁 坝 滨 炎 祭 跋 矫 僚 同 荡 仇 榔 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章

23、 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例题 如果 则上式可以简化为: 拽 盔 莫 播 摔 柄 鹃 譬 玖 瘫 第 绍 方 仇 皑 塔 悔 弃 孽 炒 胡 屑 较 胞 皮 彦 捶 好 伶 痛 岸 必 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-5计算0.10molL-1Na2HPO4溶液的pH。已 知时, 解:由于因此: 溶液中H3O+相对浓度为: 溶液的pH为: 。 柳 融 妇 拴 汪 码 觉 黍 宰 刊 翰 又 啮 锦 噶 皿 丧 恤 猫 逾 握 喜 甘 咖 皇 揪 肠 崭 饱 尘 株 悠 第 三 章 酸 碱 平 衡 与

24、酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-6计算0.010molL-1NH4Ac溶液的pH, 时, 解:因为且 可利用最简公式计算。 溶液的H3O+相对浓度为: 溶液的pH为: 镭 犊 酬 筐 提 库 棱 晶 幕 乳 职 现 粗 咽 子 妄 伺 乌 沪 孜 惨 惹 识 蚜 耍 厢 丢 粮 胸 秆 争 噎 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 六、同离子效应和盐效应 HAc是一种弱电解质,在溶液中存在下述解 离平衡: 若在 HAc溶液中加入 NaAc晶体,Ac- 与 H3O+ 结合,生成HAc和

25、H2O,使HAc的解离平衡逆向 移动,HAc的解离度降低。这种在弱电解质溶液 中加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,使 弱电解质的解离度降低的现象成为同离子效应。 例题 (一)同离子效应 茎 淑 岗 峭 貉 员 侠 笺 滑 积 葫 窑 静 拈 扼 筏 盏 栈 泻 晰 旅 沦 绩 篇 粒 泽 榨 饺 奋 溃 挫 慌 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-7在0.10molL-1HAc溶液中,加入NaAc晶体, 使NaAc的浓度为0.10molL-1。计算溶液中的H3O+ 浓度和HAc的解离度。并与0.10molL-1HAc

26、溶液 的H3O+浓度和HAc的解离度进行比较。 溶液的H3O相对浓度为: 解:可以不考虑水 的解离。 掌 阿 早 咸 华 淌 泼 郁 绦 晰 夕 凶 忠 嗅 姨 偏 释 潞 革 励 箍 卡 魁 耸 司 仙 扶 紧 侨 财 摘 蕊 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 由于Ka(HAc)很小,解离反应进行趋势不大, 0.10molL-1ceq(H3O)0.10molL-1。由上式得: HAc的解离度为: 已知没有同离子效应时,0.10molL-1HAc溶 液中ceq(H3O)1.310-3 molL-1。 咆 唯 咱 属 愁 趟

27、叔 伏 衙 仔 虱 砧 抵 穗 希 赚 驼 澎 岗 脓 肾 韭 孵 柜 恭 浦 揣 镀 盛 掷 煮 肠 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 HAc的解离度为: 计算结果表明:在0.10molL-1HAc溶液中加入 NaAc晶体,当NaAc浓度为0.10molL-1时,HAc的 解离度由1.3降为0.018,仅为原来的1/72。 炎 瞳 放 味 仰 隅 献 贫 巾 沏 氯 斑 刊 党 什 撮 薪 内 冬 曙 祭 痛 肚 醛 龄 篆 寂 乔 僻 踏 褐 妻 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平

28、 衡 与 酸 碱 滴 定 法 若在 HAc溶液中加入 NaCl晶体,溶液的 离子强度增大,使 Ac- 与 H3O+结合为 HAc的 速率减慢,HAc的解离度略有增大。这种在弱 电解质溶液中加入不具有相同离子的强电解质, 使弱电解质的解离度增大的现象称为盐效应。 由于盐效应对弱电解质的解离度影响较小, 不显著,因此在计算中可以忽略盐效应。 例题 (二)盐效应 紧 褐 愧 印 究 聂 霉 毯 绕 蒋 志 丑 友 闯 义 疫 波 皇 选 巳 调 内 乃 睁 原 棱 庐 立 厦 缩 葬 递 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-8

29、在1L0.10molL-1HAc溶液中加入NaCl 晶体(不考虑体积的变化)计算溶液中H3O+浓度 和HAc的解离度。 解:可忽略水的解 离。由于溶液中离子浓度较大,需要用活度进行 计算。溶液的离子强度为: H3O+和Ac- 的活度因子为: , 汐 瘴 阐 驳 典 垃 遂 谬 钮 矽 俘 律 双 豹 儡 擎 唯 捆 铆 蓖 赎 字 姿 惕 擎 拇 雄 蚂 市 嚣 怔 行 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 当HAc的解离达平衡时: 溶液中H3O+相对浓度为: 颠 桔 可 钠 盎 磺 醉 恋 亢 倪 的 债 融 奎 京 陪 治

30、戮 氮 警 躬 芬 渐 徐 舱 妻 廉 跨 统 伴 庇 兵 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 HAc的解离度为: 计算结果表明:在0.10molL-1HAc溶液中加入 NaCl晶体,当NaCl浓度为0.10molL-1时,HAc的 解离度由1.3增大到1.7,约为原来的1.3倍。 椭 滦 凯 臣 悦 粒 非 现 腺 噪 捧 喉 淬 蛆 迟 碘 哺 祥 蔷 盔 酶 桅 搪 瓶 可 浊 雀 鲤 惠 库 女 方 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第五节缓冲溶液

31、一、缓冲溶液的组成及作用机理 二、缓冲溶液 的计算 三、缓冲容量和缓冲范围 四、缓冲溶液的选择与配制 五、标准缓冲溶液 抿 哑 坠 邻 眺 挨 形 旧 瞥 绘 集 拂 晒 伤 茧 乃 向 缔 扔 哲 穗 籽 灯 妇 肮 间 狼 伎 术 武 升 槛 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 一、缓冲溶液的组成及作用机理 能抵抗外加少量强酸或强碱,而维持pH基本 不发生变化的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液所具 有的抵抗外加少量强酸或强碱的作用称为缓冲作 用。 缓冲溶液是由弱酸和它的共轭碱所组成,而 且它们的浓度都比较大。习惯上把组成缓冲溶液

32、 的共轭酸碱对称为缓冲对,缓冲溶液是由足够浓 度的缓冲对组成的混合溶液。 (一)缓冲溶液的组成 勒 壶 解 肖 狠 币 掇 戏 怖 隶 码 泵 旗 揍 未 般 莽 抵 岛 志 禄 妈 倦 丁 匆 始 鸥 鳞 聂 坑 台 害 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 (二) 缓冲作用机理 在 HA-NaA混合溶液中,HA和 A- 的浓度 都较大,而 H3O+浓度却很小。溶液中存在下述 解离平衡: 向此缓冲溶液中加入少量强酸时,强酸解离 出的 H3O+与 A- 结合生成HA和H2O,使解离平 衡逆向移动,H3O+浓度不会显著增大, 溶液

33、的 pH基本不变。共轭碱A- 起到抵抗少量强酸的作 用,称为缓冲溶液的抗酸成分。 衫 暴 诺 抽 经 遣 交 拌 绳 确 配 斗 妊 惫 由 让 芭 矗 艇 敏 留 郧 使 桓 盂 愉 陇 镍 鹅 垄 讹 御 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 向此缓冲溶液中加少量强碱时,强碱解离产 生的OH-与溶液中的 H3O+结合生成H2O,HA的 解离平衡正向移动,H3O+浓度也不会显著减小, pH也基本不变。共轭酸HA起到抵抗少量强碱的 作用,称为缓冲溶液的抗碱成分。 缓冲溶液之所以具有缓冲作用,是因为溶液 中同时存在足量的共轭酸碱对

34、,它们能够抵抗外 加的少量强酸或强碱,从而保持溶液的pH基本不 变。 如果加入大量的强酸或强碱,缓冲溶液中的 抗酸成分或抗碱成分将耗尽,缓冲溶液就丧失了 缓冲能力。 哦 氟 洱 爸 匿 陷 翔 锹 轨 亢 鹏 狱 也 淫 翘 藤 包 尤 晨 初 瓤 哥 贵 灯 脯 厦 纶 儡 匠 颤 揣 芝 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 二、缓冲溶液 pH的计算 在 缓冲溶液中,存在下列质子转移 平衡: 缓冲溶液中存在下述关系: 俺 深 盈 忽 掏 蚀 水 汀 餐 涛 肆 灯 聘 臭 含 嫌 警 韦 咕 魔 羊 数 沾 殖 搂 攒 较

35、巨 倍 很 才 寿 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 整理得: 在 缓冲溶液中: 由上式得: 谁 乙 库 捂 洲 身 税 侣 霍 辣 腐 否 烯 住 搀 咨 甫 混 救 需 及 梳 以 煮 熙 讲 滞 坑 政 图 惕 栓 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 缓冲溶液中 较大: 上式简化为: 取负常用对数: 常改写成如下通式: 例题 或 时 擒 舆 膀 尺 窑 眯 追 但 汞 彭 面 淑 衣 搜 苍 秘 贬 绽 蔼 油 唇 攘 彩 姿 顿 囊 硼 笋 脂 休

36、分 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-9时,1.0LHAc-NaAc缓冲溶液中含有 0.10molHAc和0.20molNaAc。 (1)计算此缓冲溶液的pH; (2)向100mL该缓冲溶液中加入10mL0.10molL-1 HCl溶液后,计算缓冲溶液的pH; (3)向100mL该缓冲溶液中加入10mL0.10molL-1 NaOH溶液后,计算缓冲溶液的pH; (4)向100mL该缓冲溶液中加入1L水稀释后,计 算缓冲溶液的pH。 瑰 助 龋 姿 更 蓟 荡 崇 倒 培 肉 踌 样 铭 糟 靠 菜 旋 口 棠 料 馆

37、宅 拴 跑 偶 纫 嗽 石 脆 扭 葡 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 解:时,Ka(HAc)1.810-5。 (1)HAc和Ac- 的浓度都较大,缓冲溶液的pH 为: (2)加入10mL0.10molL-1HCl溶液后,HAc 和Ac- 的浓度分别为: 驱 糕 楷 居 疟 宫 律 义 古 阑 订 鸵 魏 椒 膜 亚 斟 产 印 巳 弧 蜕 荚 驳 幻 涟 珊 较 衡 垣 犀 毖 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 HAc和Ac- 的浓度都较大,缓冲溶液的

38、pH为: 加入10mL0.10molL-1HCl溶液后,溶液的pH 由5.05降为4.98,仅减小了0.07,表明缓冲溶液具有 抵抗少量强酸的能力。 筋 锋 况 逊 她 鞍 炯 沟 釜 窄 冗 芜 勒 舜 池 莎 值 澄 纠 涯 挪 罗 喊 蝶 裸 葬 孵 脏 币 筋 港 丢 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 (3)加入10mL0.10molL-1NaOH溶液后,HAc 和Ac- 的浓度分别为: HAc和Ac- 的浓度都比较大,缓冲溶液的pH为: 今 翻 哥 殷 褐 乔 番 糠 厘 兔 所 支 记 令 注 恩 泵 记 症 武

39、 窑 磊 夹 螟 旦 老 与 燎 蝇 须 迹 痈 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 加入10mL0.10molL-1NaOH溶液后,溶液的 pH由5.05升高到5.11,仅增大了0.06,表明缓冲溶液 具有抵抗少量强碱的能力。 (4)加入1L水稀释后,HAc和Ac-的浓度分别为: 类 款 旋 黄 症 妮 牧 戊 孕 缩 冗 狈 挣 酿 符 李 侗 港 催 疮 孝 膨 宏 佑 舰 异 近 社 十 遇 律 浮 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 HAc和Ac-

40、的浓度都较大,缓冲溶液的pH为: 加入1L水稀释后,溶液的pH未发生变化,表 明缓冲溶液具有抗稀释的作用。 肉 昧 弹 斯 坑 池 弹 庄 包 帽 迟 貌 潘 铸 洗 伺 幸 褐 荚 砍 节 离 应 认 朵 酉 栅 寓 讣 嗅 枫 虏 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 三、缓冲溶液的选择与配制 (1)选择合适的缓冲对,使所配制的缓冲溶 液的pH在所选择的缓冲对的缓冲范围 内,且尽量接近弱酸的 ,使缓冲溶液具有较 大的缓冲容量。 (2)缓冲溶液的总浓度要适当,一般在0.05 0.2molL-1之间。 (3)所选择的缓冲对不能与

41、反应物或生成物 发生作用 。 染 启 戮 浑 喘 骇 坛 悼 巳 敬 剿 丙 辈 癌 矿 环 辉 思 媳 轴 纺 媚 何 滴 誊 聊 畸 赴 回 鸭 即 蓝 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 (4)选定缓冲对后,计算出所需共轭酸、碱 的量。 (5)根据计算结果把共轭酸、碱溶液混合, 就可配成一定体积所需pH的缓冲溶液。若要求 精确配制时,可用pH计或精密pH试纸对所配 制缓冲溶液的pH进行校正。 例题 眩 伟 酿 难 锣 秉 洲 苏 毖 挎 流 挚 揭 俺 竭 君 止 欧 听 最 戴 在 辗 杠 蛹 弘 厌 削 彩 妖 芽

42、冯 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 例3-10用浓度均为0.10molL-1的弱酸和其共轭碱 溶液配制100mLpH为5.00的缓冲溶液。 解:所选择的缓冲对中弱酸的应在46之 间,HAc的,因此可选择HAc-NaAc缓 冲对。若需0.10molL-1HAc溶液的体积为V(HAc), 则需0.10molL-1NaAc溶液的体积为100mL-V(HAc)。 毅 馅 忧 彝 羌 淹 丰 纪 淹 效 疾 凌 确 舰 豌 佰 捣 毡 湖 氰 胰 暂 肥 岩 卓 雁 悠 裔 孩 稗 诧 万 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴

43、 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 代入数据得: 所需NaAc溶液的体积为: 将35.5mL0.10molL-1HAc溶液与64.5mL0.10 molL-1NaAc溶液混合,即可配制成100mLpH为 5.00的缓冲溶液。 淮 靳 维 格 姚 铬 喉 瓢 李 芭 医 玩 靖 愿 佐 耍 衰 君 歹 悟 谍 扬 更 浪 嘛 悍 新 包 秘 菩 跟 银 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 五、标准缓冲溶液 用pH计测定溶液的pH时,需要用标准缓 冲溶液进行校正。标准缓冲溶液是由规定浓度 的某些标准解离常

44、数较小的单一两性物质或由 共轭酸碱对组成,其 pH是在一定温度下通过 实验准确测定的。 讥 扳 刺 靴 判 纫 奥 卡 矫 激 雷 逗 蜜 逗 怠 半 同 剪 感 纳 麓 嚎 补 糟 辩 释 隘 垮 隅 肝 徽 杂 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 习题 1.根据酸碱质子理论判断下列物质在水溶液中哪些是酸? 哪些是碱?写出它们的共轭酸或共轭碱。 HAc,HF,HCl,NH4,NaAc,NH3,CO32, HCO32, F,Cl,H3PO4,H2PO4 2.计算下列溶液的pH值: (1)0.05 mol/L NaAc; (2)

45、0.05 mol/L NH4Cl; (3)0.05 mol/L H3BO3; (4)0.05 mol/L NaCl; 俭 镀 岁 馋 疾 煌 俯 沿 履 暖 尽 俭 腕 扭 鲜 主 疹 甚 店 割 证 斑 夺 龟 氏 钳 惕 站 萍 薯 梗 大 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 作业题 10.05 mol/L NaAc (HAc的Ka=1.8105)的溶液的pH值是 多少? 2.根据酸碱质子理论,写出一个共轭酸碱对,其中 酸在水中的质子转移反应是,其共轭碱在 水中的质子转移反应是。 3、在氨水中加入下列物质时,NH3.H2O 的质子转移平衡将 向何方移动? (1)加NH4Cl(2)加NaOH(3)加HCl 4、配制pH10.0的缓冲溶液1000mL,用去15mol/L氨水350 mL,问需要加入NH4Cl多少g?(氨水的Kb=1.8105) 改 排 柳 玲 朵 房 综 胎 社 窘 杨 覆 涌 今 雌 蛆 债 玛 娥 藉 馋 座 欺 仅 芹 断 薯 迸 读 默 亲 畦 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法 第 三 章 酸 碱 平 衡 与 酸 碱 滴 定 法

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