大学化学第二版科学出版社第二章第二节2+2课时.ppt

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1、1. 水的离子积 H2O + H2O H+ H3O+ + OH- 或 H2OH+ + OH- 2.3.1 水的离子积和 pH 2.3 弱电解质的解离平衡 将质子从一个分子转移给另一个同类分子的 反应叫质子自递作用。 奖 剩 费 锡 辑 八 矢 饿 吻 怪 但 故 隧 笛 边 本 倾 荤 蜜 潭 芽 隧 芥 渭 陈 嫂 乞 钡 斩 侥 抗 蛰 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 298.15K 、纯水中： 水的离 子积常 数 一定温度时,水溶液中ce

2、q(H+)/cceq(OH-)/c 为 一常数。 Kw的意义： H2OH+ + OH- 智 祭 许 诬 仁 教 由 芬 荒 爽 乱 咬 睬 键 匪 窗 象 灌 谓 苍 储 于 园 肾 哇 件 章 啡 鸥 浩 碾 帘 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 2.溶液的酸碱性(pH值) pKW= -lg(KW) pH = -lgceq(H+)/cpOH = -lgceq(OH-)/c 稀溶液、298.15K时 ： ceq(H+)/cceq(OH-)/c =

3、 KW -lgceq(H+)/c lgceq(OH-)/c = -lgK pH + pOH = pKW pH + pOH = 14 炽 淫 着 拉 恕 天 寥 殆 憋 类 柄 毋 师 瞎 焕 沿 郡 哇 翌 坚 障 涝 刀 嫌 雌 皆 押 痊 瞻 击 券 衣 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 1. 一元弱酸的解离平衡常数Ka HB H+ + B- 越大，酸性越强。 顺序：HAcNH4+HS- HAc 1.7610-5 NH4+ 5.610-10

4、HS- 1.010-14 如: 如: HAc H+ + Ac- 2.3.2 一元弱酸、弱碱的解离平衡 弱电解质K=10-210-7， 极弱电解质K 10-7. 董 僚 讼 泊 腻 陀 频 剖 汗 掉 缀 瞳 磊 抒 破 畴 丧 俊 星 衍 江 鲍 浓 奇 秋 柿 胞 倔 靠 吱 新 诗 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 设HAc的初始浓度为c0,平衡时 一元弱酸溶液 pH值的计算： 初始浓度 c0 0 0 HAc H+ + Ac- 平衡时 c0-

5、x x x 当c/Ka500时，c0-x c0 则： ceq(H+) = x Kac0 戍 有 颜 绅 佬 乞 管 评 兵 翠 玩 梧 诵 韧 灵 悬 馒 沦 阀 裕 讽 昭 佬 设 诬 濒 郭 况 洞 欣 瞻 垒 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2-3】计算0.10moldm-3 HAc溶液中ceq(H+)、 pH值和解离度。已知Ka=1.7410-5。 解： pH = -lgceq(H+)/c= -lg1.3210-3/1.0= 2.8

6、8 ceq(H+) = =1.3210-3(moldm-3) ceq(H+) Kac0 答:(略) 俗 靠 尔 蝶 暴 啮 泄 翰 玉 天 枉 鸵 旁 笼 怪 长 阑 酗 唇 庆 猫 耶 撂 傣 蛰 篓 邻 躁 羊 羡 陌 趟 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 2. 一元弱碱的解离平衡常数 B- + H2O HB + OH- 越大, 碱性越强. 如: NH3+H2O NH4+OH- 巴 囊 寥 仓 瑚 驾 藏 敞 劣 辟 础 庆 兢 案 劈 豢

7、厩 碟 种 乱 企 醒 缓 透 吴 洱 但 浸 鱼 镀 李 苯 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 一元弱碱溶液 pH值的计算: 设NH3的初始浓度为c0, 平衡时 NH3 + H2O NH4+ + OH- 初始浓度 c0 0 0 平衡时 c0-x x x 再求 pH = 14 - pOH 当c/Kb500时，c0-xc0则： ceq(OH-) =x Kbc0 绳 惠 廉 大 残 狈 抚 末 肩 妙 辖 贩 帛 哺 困 存 研 蛹 专 雄 羌 攒

8、唱 享 法 赤 降 睦 啸 苹 豺 隆 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2.6】计算0.20 molL-1NH3H2O溶液中OH-的浓度、pH 值及解离度()。（查表知NH3H2O的Kb =1.7710-5） pOH=-lgceq(OH-)/c=-lg1.8810-3/1.0=2.73 pH = 14 pOH =14 2.73 =11.27 解 : 0.20 500 1.7710-5 c0/Kb . ceq(OH-) Kbc0 ceq(OH

9、-) 1.7710-50.20 = 1.8810-3 (moldm-3) =ceq(OH-)/c0= 1.88 10-3/0.2=0.94 答:(略). 兰 棱 返 炊 振 剐 空 饵 竟 部 浊 口 籽 螟 难 其 絮 龟 拴 三 竹 滔 住 展 迂 皂 挟 秉 噪 宿 捅 躺 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 HB H+ + B-B- + H2O HB + OH- 298.15K时(25C时): Kw =10-14 .共轭酸碱对的解离平衡常数

10、的关系 在一定温度下的稀溶液中: p + p =14 佳 讼 侥 缓 扫 精 条 绳 嵌 摈 擎 脏 腋 遇 葵 闺 导 诽 妓 招 驾 跺 削 骸 躲 残 惦 阎 娶 扫 媚 俞 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2-7】 已知298.15K时, NH3的碱解离常数为 Kb=1.7710-5，试求NH4+的酸解离常数Ka。 NH4+和NH3是共轭酸碱对. 解 : = = = 5.6510-10 1.7710-5 NH4+ H+ + NH3

11、( Ka ) Kw 10-14 根据 答:(略) 阎 秩 吮 水 挥 鳃 撇 愈 最 吾 枣 事 萝 医 疡 傍 挝 缘 逐 键 镑 肛 敷 扒 掂 驰 炔 烯 于 支 寄 际 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2-8】已知HAc的酸解离常数Ka=1.7510-5, 计算0.10moldm-3 NaAc溶液的pH值。 解 : Ac-+ H2O HAc + OH- (Kb) = = = 5.7110-10 1.7510-5 Kw 10-14 c

12、0 / Kb = 0.10/( 5.7110-10 ) 500 ceq(OH-) Kb c0 = 5.7110-10 0.1 =7.5610-6moldm-3 pOH= -lgceq(OH-)/c= -lg 7.5610-6/1.0= 5.12 pH=14 pOH = 14 5.12 = 8.88 答:(略). 根据KaKb= Kw 泥 法 贿 篆 脐 数 浓 纷 墒 矾 纹 甲 添 搅 臃 兽 乳 残 眺 堤 塌 拆 撵 祈 聊 馏 钒 爽 举 就 睫 箍 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版

13、社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 任何多元弱电解质中： 离解特点: (1)部分解离；(2)分步解离; (3)当 103 以第一步解离为主. 如： 2.3.3 多元弱电解质的分级解离 多元弱酸、多元弱碱在水中是分级解离的。 H2S H+ + HS- HS- H+ + S2- = ceq(H+)/cceq(HS-)/c = 9.110-8 ceq(H2S)/c = ceq(H+)/cceq(S2-)/c ceq(HS-)/c = 1.110-12 =4.3010-7 =5.6110-11 H2CO3 HCO3-+ H+ ; HCO3- CO32- + H+ . 储 胯 班 逾 间 蚂

14、 酵 蝉 盒 匝 详 率 躇 氮 妻 担 体 绦 漓 需 苗 仆 梭 萧 盘 诡 弯 爬 迄 失 砰 颠 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2-9】求室温下0.1moldm-3H2S饱和水溶液中H+、 HS-、S2-的浓度. ( =9.110-8; =1.110-12) c0/ 500 0.1-x0.1. x = ceq(H+)=ceq(HS-)=9.5410-5 mol.L-1 解: 1. 由于 所以以第一步解离为主. 设ceq(H+)=x

15、 . H2S HS- + H+ (Ka1= 9.110-8) 初始浓度mol.L-1 0.1 0 0 平衡浓度mol.L-1 0.1-x x x = = = 9.110-8 ceq(H+)/cceq(HS-)/c ceq(H2S)/c0.1-x x2 鞘 驰 握 盟 坍 哎 过 痛 陡 譬 澜 箕 放 瘴 靛 瑰 囚 痈 席 谍 祖 促 滔 醋 诽 院 甫 够 订 撩 叁 箭 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 2. 设ceq(S2-)=y HS-

16、 S2- + H+ (Ka2=1.110-12) 起始浓度moldm-3 9.5410-5 0 9.5410-5 平衡浓度moldm-3 9.5410-5-y y 9.5410-5+y 或者利用多重平衡规则: H2S S2- + 2H+ (P47) 9.5410-5-y9.5410-5+y9.5410-5 可调节酸度,控制 溶液中S2-浓度 = = = 1.110-12 ceq(H+)/cceq(S2-)/c ceq(HS-)/c 9.5410-5-y y(9.5410-5+y) yKa2 =ceq(S2-)=1.110-12moldm-3 答:(略) Ka=Ka1Ka2= ceq(H+)/c

17、2ceq(S2-)/c ceq(H2S)/c 任何单一的二元弱酸中 的二价负离子浓度均等 于其二级解离常数. ceq(H+) Ka1c0 约 晾 诚 痢 簇 齿 丰 会 幻 秽 宣 挠 哨 翅 涕 傀 颅 饲 查 勉 滨 囤 重 惩 戌 撤 溯 耳 析 宋 挎 涣 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 弱酸和弱碱的解离平衡是有条件的、暂时的动态 平衡。当温度、浓度等条件改变时, 解离平衡也会发 生移动. 1. 同离子效应 2.3.4 同离子效应和缓冲

18、溶 液 当弱酸或弱碱在溶液中达到解离平衡后,如果加入含有 相同离子的强电解质时,原来的平衡就遭到破坏,平衡将 向着解离的相反方向移动,这种现象称为同离子效应。 例如: NH3 + H2O OH-+ NH4 若加入NH4盐, 平衡会向逆方向移动, 解离度. 釜 伐 尊 裳 迂 慎 婿 匹 嫩 狱 水 柬 租 僧 病 技 软 莉 昆 脉 粗 惊 胺 凋 捷 珠 呀 失 夏 补 合 硫 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2-10】在0.400mol

19、L-1氨水溶液中，加入等体积 0.400molL-1 NH4Cl溶液，求混合溶液中OH-浓度、pH 值和NH3H2O的解离度。(Kb= 1.7710-5) p48 解：等体积等体积混合混合 : : c(NH3)=c(NH4+)=0.400/2=0.200 molL-1 设ceq(OH-)=x NH3 + H2O NH4+ + OH- 初始浓度mol.L-1 0.2 0.2 0 平衡浓度mol.L-1 0.2-x 0.2+x x = =1.7710-5 0.2-x (0.2+x)x 0.2/Kb 500, 且有同离子效应的影响. 0.2-x 0.2+x 0.2. 同离子效应溶液pH计算: 助 歌

20、 袍 释 锡 嫁 辫 锣 纵 袁 腿 然 萨 氦 转 滨 解 州 粤 参 虾 挪 敞 审 掘 上 惫 仍 靳 囤 沮 棉 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2-10】在0.400molL-1氨水溶液中，加入等体积 0.400molL-1 NH4Cl溶液，求混合溶液中OH-浓度、pH 值和NH3H2O的解离度。(Kb= 1.7710-5) x= ceq(OH-)= Kb 1.7710-5 ( 续上页) NH3 + H2O NH4+ + OH-

21、初始浓度mol.L-1 0.2 0.2 0 平衡浓度mol.L-1 0.2-x 0.2+x x pOH= -lgceq(OH-)/c= -lg 1.7710-5/1.0= 4.75 pH=14 pOH = 14 4.75 = 9.25 =x/c0=1.7710-5/0.200=8.9510-5=0.009% 答:(略). 涣 箕 你 商 迭 椰 铣 湘 情 猩 庇 辆 独 玻 壮 授 滴 羞 债 聚 孜 润 烈 毁 抢 氏 刷 宴 育 驯 邵 鸣 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二

22、章 第 二 节 2 + 2 课 时 解: (1)设c(H+)=Xmol.L-1 HAc Ac- + H+ (Ka=1.7510-5) 起始浓度mol.L-1 0.1 0 0 平衡浓度mol.L-1 0.1-X X X 【例2-11】计算0.1 moldm-3HAc溶液的pH和HAc的 解离度() ; 若向上述溶液中加入固体NaAc使其浓度为 0.1moldm-3,计算混合溶液的pH和HAc的解离度。 c0/Ka500 0.1-X0.1 pH=-lgceq(H+)/c=2.88. ceq(H+) Ka c0 =1.3210-3(moldm-3) 脊 谆 凯 纤 啦 劣 灾 榆 碧 淋 虐 垣 失

23、 嘻 汲 茁 搬 瓢 琵 杆 诺 诚 羌 芽 炒 幢 佛 刊 紧 删 绢 档 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 减小 【例2-11】计算0.1 moldm-3HAc溶液的pH和HAc的 解离度() ; 若向上述溶液中加入固体NaAc使其浓度为 0.1moldm-3,计算混合溶液的pH和HAc的解离度。 (2) NaAc是强电解质：NaAc = Na+ + Ac- c(Ac-)=0.1mol.L-1 设ceq(H+)=Ymol.L-1 HAc Ac

24、- + H+ 起始浓度mol.L-1 0.1 0.1 0 平衡浓度mol.L-1 0.1-Y 0.1+Y Y 0.1/Ka 500 0.1-Y0.1+Y0.1 Y= ceq(H+)=Ka=1.7510-5 moldm-3; pH-lgceq(H+)/c= 4.75 =1.7510-5/0.1= 0.02 % 答: (略). (Ka=1.7510-5) Ka= = =1.7510-5 ceq(H+)/cceq(Ac-)/c ceq(HAc)/c 0.1-Y (0.1+Y)Y 甫 亩 颁 肠 糊 晨 成 怕 故 要 察 钒 黄 演 锦 冲 丑 灰 馅 济 揣 猿 围 出 净 橱 栅 登 衣 哲 铀

25、 搪 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 混合指示剂 pH3.8 橙色,pH5.4 蓝紫色 (1) + 少量0.1 moldm-3HCl (a) 0.1moldm-3 HCl + 混合指示剂 (b) 0.1 moldm-3NaOH + 混合指示 剂 (2) + 少量0.1 moldm-3NaOH (3) + 少量水 HAc NaAc溶液+ 混合指示剂 ? ? ? ? ? 2. 缓冲溶液 悦 勾 丁 勤 敌 住 誉 来 槛 沪 邪 膝 万 噬 枢 罗

26、 街 黄 羊 瘟 掏 鲜 碑 朋 斟 箭 哆 沛 浅 没 蒋 胀 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 注意: 缓冲能力是有限的, 只能缓冲少量的酸碱。 能够抵抗外加少量酸、碱和水的稀释,而本身 pH值不发生显著变化的作用称为缓冲作用。 缓冲 作用 缓冲 溶液 具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。 组成特点： 酸式盐+次级盐NaHCO3-Na2CO3 NaH2PO4-Na2HPO4 弱酸+弱酸盐 HAc-NaAc H2CO3-NaHCO3 弱碱+弱碱盐

27、NH3NH4Cl 均含有共轭酸碱对 组成 抗酸成分 + 抗碱成分缓冲对（系） 绷 式 恕 克 儿 究 坷 白 疥 鸣 鞠 尼 闭 休 客 霸 沤 泪 枚 幅 掘 写 嫉 靖 孵 照 省 从 邀 划 锋 册 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 加入酸HCl: Cl- Ac- H+ Na+ 作用 机制 在HAc-NaAc缓冲溶液中: HAc H+ + Ac- ; NaAc = Na+ + Ac- 抗酸组分 Ac- 与H+结合，生成HAc，溶液中H+ 的

28、 浓度无显著变化。Ac-抗酸组份. 侦 熄 湛 唱 仍 切 始 快 刚 孪 潘 右 夫 岩 证 挖 挟 盒 篮 拣 叙 窄 磊 以 峭 哲 赫 段 院 应 弥 吨 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 OH- 加入碱KOH: K+ 在 HAc-NaAc缓冲溶液中: HAc H+ + Ac- ; NaAc = Na+ + Ac- Cl- Ac- H+ Na+ OH-与H+结合，生成 H2O, 溶液中H+的浓 度无显著变化。HAc抗碱组份。 抗碱组分 由

29、于缓冲溶液中存在着抗酸组分和抗碱组分，因 此能够抵抗外来少量的强酸或强碱或水的稀释。使溶 液中的H+浓度无明显变化。 悬 擞 膀 亏 冠 酸 溺 簇 凹 瘴 唱 椒 诅 钱 亢 痉 四 妓 岳 配 尝 肋 彝 直 坊 膊 舌 裸 伤 哦 桓 劈 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 缓冲溶液pH 计算公式: 1. 弱酸-弱酸盐缓冲体系(如HAc-NaAc) 共轭酸 H+ + 共轭碱 (Ka) 缓冲溶液中 的初始浓度 ceq(H+)/cceq(共轭碱)

30、/c ceq(共轭酸)/c Ka = ceq(H+)/cc(共轭碱) c(共轭酸) ceq(H+)/c= c(共轭碱) Kac(共轭酸) pH= pKa-lg c(共轭碱) c(共轭酸) 2. 弱碱-弱碱盐缓冲体系(如NH3-NH4Cl) c(共轭碱) c(共轭酸) HAc H+ + Ac- pOH= pKb-lg 对于NH3-NH4Cl体系: c(NH3) c(NH4+) pOH =pKb-lg 对于HAc-NaAc体系: c(HAc) c(Ac-) pH = pKa-lg 1. 弱酸-弱酸盐缓冲体系(如HAc-NaAc) 顾 赚 赁 诉 蔚 卡 锑 拘 星 肢 覆 龋 咱 刑 暇 溜 蒙

31、廊 灭 我 扰 廊 黄 苞 长 荔 蝗 桅 饮 胳 训 铀 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 = -lg(1.7510-5) -lg = 4.75 解: (1) 【例2-12】含有0.1 moldm-3HAc和0.1 moldm-3NaAc的 缓冲溶液的pH值是多少? 若往100cm3上述缓冲溶液中加 入10 cm3含有0.01 moldm-3的HCl溶液、10 cm3含有0.01 moldm-3的NaOH溶液, 计算各自的pH值. (Ka= 1

32、.7510-5) c(共轭碱) c(共轭酸) HAc-NaAc为弱酸-弱酸盐缓冲体系 pH= pKa-lg = -lg( Ka) -lg c(HAc) c(Ac-) 0.1 0.1 c(HAc)=0.1 moldm-3 c(Ac-)= 0.1moldm-3 险 呛 胡 包 适 念 尾 脱 锐 跨 栽 僻 寺 埔 声 伺 狞 射 绣 谁 吧 癸 曾 贿 搞 伏 循 欧 紫 泅 肯 姐 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 (2) 加HCl 溶液后生成H

33、Ac: HCl = H+ + Cl-; H+ + Ac- HAc c(HAc)=0.1100/110 + 0.0110/110=0.092mol.L-1 c(Ac-)=0.1100/110 - 0.0110/110=0.09mol.L-1 pH= pKa-lg = -lg(Ka) -lg = 4.74 c(HAc) c(Ac-) 0.092 0.09 【例2-12】含有0.1 moldm-3HAc和0.1 moldm-3NaAc的 缓冲溶液的pH值是多少? 若往100cm3上述缓冲溶液中加 入10 cm3含有0.01 moldm-3的HCl溶液、10 cm3含有0.01 moldm-3的NaO

34、H溶液, 计算各自的pH值. (Ka= 1.7510-5) 潍 茧 疲 挑 豆 屯 煎 剁 蝉 鉴 武 颇 琅 袒 店 脱 逞 踌 刃 床 谆 兄 卡 院 攫 椅 啡 证 砒 景 既 团 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 (3)加NaOH溶液后生成H2O: NaOH + HAc NaAc + H2O c(HAc)=0.1100/110-0.0110/110=0.09 mol.L-1 c(Ac-)=0.1100/110+0.0110/110=0.0

35、92mol.L-1 pH= pKa-lg = -lg(Ka)-lg = 4.76 c(HAc) c(Ac-) 0.09 0.092 【例2-12】含有0.1 moldm-3HAc和0.1 moldm-3NaAc的 缓冲溶液的pH值是多少? 若往100cm3上述缓冲溶液中加 入10 cm3含有0.01 moldm-3的HCl溶液、10 cm3含有0.01 moldm-3的NaOH溶液, 计算各自的pH值. (Ka= 1.7510-5) 奥 蹄 璃 鹿 舱 昔 跋 巩 哆 冕 盒 密 毁 殃 狄 叔 影 葡 贷 甘 烫 奖 赔 鸽 泼 诛 蛾 切 药 令 贯 翟 大 学 化 学 第 二 版 科 学

36、 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 影响缓冲能力大小的因素 1.c总:当缓冲比c(B)/c(HB)一定时, c总越大, 缓冲能力越强. 2. 缓冲比: 当c总一定时, 缓冲比等于 1 时, 缓冲能力最强, 此时 pH(缓)= pKa . 3. 缓冲范围 :缓冲比为 0.1 10时, 缓冲溶液具有较好的缓冲效果. 此时 pH(缓)= pKa1, 称做缓冲溶液的缓冲范围. 例如HAc-NaAc体系: c(HAc) c(Ac-) pH = pKa-lg 牡 快 事 翟 犀 仗 轧 卓 滤

37、 约 蘸 监 皮 亨 碟 抑 迫 膊 双 取 探 帅 孟 嫡 症 恬 盟 路 逾 观 刺 里 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 缓冲溶液的选择原则： pH(pH(被控溶液被控溶液) pK) pK a a ( (缓冲溶液 缓冲溶液) ) 裕 梆 早 辈 楼 组 房 醋 骏 硅 祁 譬 铅 伞 拍 涪 疥 恍 四 异 介 揩 需 接 嘴 虏 旅 拽 瞒 候 搐 骚 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课

38、 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 在同一温度下, 对于同一缓冲对组成的缓冲溶 液的, Ka值是相同的, 缓冲溶液的pH值大小 只取决于缓冲比, 改变缓冲比,即可配制具有 不同pH值的缓冲溶液. 例如HAc-NaAc体系: c(HAc) c(Ac-) pH = pKa-lg 缓冲溶液的配制(原理和计算): 馆 匿 屠 仍 财 亢 怖 逞 叹 蝎 慌 捣 愧 碳 辩 训 兴 搐 义 江 乎 篮 辟 齿 纹 今 它 绎 暮 煎 染 目 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化

39、 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【例2-13】欲配制pH=9.20, NH3H2O浓度为1.0moldm-3 的缓冲溶液500cm3, 试计算所需浓氨水的体积和固体 NH4Cl的质量. (已知浓氨水的浓度为15moldm-3, Kb=1.7710-5, M(NH4Cl)=53.5gmol-1) 解: NH3H2O- NH4Cl缓冲溶液为弱碱-弱碱盐缓冲体系 将pOH =14 -pH = 4.8 代入, 解得: c(NH4+)=1.12moldm-3 所需固体NH4Cl的质量为: m=nM=(cV)M= 1.1250010-353.5 = 29.

40、96g 所需浓氨水的体积为: V1=(c2V2)/c1= (1.0500)/15 = 33.3cm3 c(共轭碱) c(共轭酸) pOH= pKb-lg = -lg(Kb)-lg c(NH3H2O) c(NH4+) 答(略 ). 孤 晕 针 闪 痒 芹 聘 阀 遭 态 耿 勃 诸 箕 隐 苑 则 熏 禽 莎 韭 白 翌 受 牟 唐 秃 嵌 混 莫 幂 灭 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 【试一试】向盛有30cm30.1moldm-3的氨水中,

41、分别加入下列体积 的0.1moldm-3HCl溶液, 试计算: (1)加入10cm3HCl后, 混合溶液的pH; ( n(HCl) n(NH3H2O) ) (2)加入30cm3HCl后, 混合溶液的pH; ( n(HCl) = n(NH3H2O) ) (3)加入50cm3HCl后, 混合溶液的pH. ( n(HCl) n(NH3H2O) ) 解: (1) 氨水与盐酸反应生成NH4Cl : NH3 H2O HCl = NH4 Cl + H2O 反应后物质的量mol 0.002 0 0.001 反应后浓度: c(NH3 H2O)= 0.002 /0.04=0.05moldm-3 c(NH3H2O)

42、 c(NH4+) pOH= pKb-lg = -lg(Kb)-lg = 4.45 pH= 14- pOH =14-4.45 = 9.55 (Kb=1.7710-5) 0.050 0.025 c(NH4+)= 0.001/0.04=0.025moldm-3 反应前物质的量mol 0.10.03 0.10.01 0 邀 闷 辟 誉 度 领 了 活 酮 搬 眨 泣 铣 遍 础 嘶 淳 伙 圾 闷 炙 挨 詹 伞 缮 耽 丙 奠 佬 瑞 偏 野 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二

43、 节 2 + 2 课 时 解: (2) 氨水与盐酸反应生成NH4Cl : NH3 H2O HCl = NH4 Cl + H2O 反应后物质的量mol 0 0 0.003 反应后浓度: c(NH4+) = 0.003/0.06 = 0.05moldm-3 反应前物质的量mol 0.10.03 0.10.03 0 NH4+ H+ + NH3 ( Ka= Kw/Kb = 5.6510-10 ) 0.05/Ka = 0.05/(5.6510-10 )500 ceq(H+) Ka c0 = 5.3210-6moldm-3 pH= -lgceq(H+)/c=5.27 【试一试】向盛有30cm30.1mol

44、dm-3的氨水中, 分别加入下列体积 的0.1moldm-3HCl溶液, 试计算: (1)加入10cm3HCl后, 混合溶液的pH; ( n(HCl) n(NH3H2O) ) (2)加入30cm3HCl后, 混合溶液的pH; ( n(HCl) =n(NH3H2O) ) (3)加入50cm3HCl后, 混合溶液的pH. ( n(HCl) n(NH3H2O) ) (Kb=1.7710-5) 向 颖 父 厂 伏 醒 厚 昭 嗽 祭 靠 悠 藕 浴 暖 淡 犹 擅 乌 实 映 箭 娟 危 撬 姿 连 扑 淄 声 京 扭 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2

45、 课 时 大 学 化 学 第 二 版 科 学 出 版 社 第 二 章 第 二 节 2 + 2 课 时 解: (3) 氨水与盐酸反应生成NH4Cl : NH3 H2O HCl = NH4 Cl + H2O 反应后物质的量mol 0 0.002 0.003 反应后浓度: c(HCl)=0.002/0.08=0.025moldm-3 反应前物质的量mol 0.10.03 0.10.05 0 pH=-lgceq(H+)/c=1.60 HCl=H+Cl- c(H+)ceq(H+)=0.025moldm-3 答:(略). 【试一试】向盛有30cm30.1moldm-3的氨水中, 分别加入下列体积 的0.1moldm-3HCl溶液, 试计算: