第
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 29

第 6 章 酸碱滴定法 3 PowerPoint PPT Presentation


  • 166 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

第 6 章 酸碱滴定法 3. 酸碱溶液的 H + 浓度计算、 对数图解法. 6.3 酸碱溶液的 H + 浓度计算. 酸碱溶液的几种类型 :. 一 . 强酸碱. 二 . 一元弱酸碱 : HA 多元弱酸碱 : H 2 A, H 3 A. 三 . 两性物质 : HA -. 四 . 共轭酸碱 : HA A -. 五 . 混合酸碱 : 强 + 弱、 弱 + 弱. 质子条件 : [H + ] = c HCl + [OH - ] 最简式 : [H + ] = c HCl. 强酸 (HCl):. 1 、强酸碱 溶液 :. 强碱 ( NaOH ) :.

Download Presentation

第 6 章 酸碱滴定法 3

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


6 3

第6章 酸碱滴定法3

酸碱溶液的H+浓度计算、对数图解法


6 3 h

6.3 酸碱溶液的H+浓度计算

酸碱溶液的几种类型:

一.强酸碱

二. 一元弱酸碱: HA

多元弱酸碱: H2A, H3A

三. 两性物质:HA-

四. 共轭酸碱: HAA-

五. 混合酸碱: 强+弱、 弱+弱


6 3

质子条件:[H+] = cHCl + [OH-]

最简式: [H+] = cHCl

强酸(HCl):

1、强酸碱溶液:


6 3

强碱(NaOH):

质子条件: [H+] + cNaOH = [OH-]

最简式: [OH-] =cNaOH


6 3

[H+]= Ka[HA] + Kw

KW

Ka[HA]

[H+]= +

[H+]

[H+]

精确表达式:

一元弱酸(HA):

2、弱酸(碱)溶液:

质子条件式: [H+]=[A-]+[OH-]


6 3

[H+]= Ka (ca - [H+])

[H+]= Kaca

[HA]=ca-[A-]=ca-([H+]-[OH-])≈ ca-[H+]

若: Kaca>20Kw , 忽略Kw (即忽略水的酸性):

近似计算式:

展开得一元二次方程:[H+]2+Ka[H+]-caKa=0,求解即可。

若: ca/Ka>400, 则 ca - [H+] ≈ ca

最简式:


6 3

[H+]= Kaca + Kw

若:Kaca<20Kw但 ca/Ka>400

酸的解离可以忽略 则:[HA]≈ ca

得近似式:


6 3

[H+]= Ka (ca - [H+])

故近似式:

解一元二次方程: [H+]=10-1.09 则pH=1.09

解:Kac=10-1.26×0.20=10-1.96>>20Kw

c/Ka= 0.20 / 10-1.26 =100.56< 400

例 计算0.20mol·L-1 Cl2CHCOOH 的pH.(pKa=1.26)

如不考虑酸的离解(用最简式:pH=0.98),

则 Er=29%


6 3

处理方式与一元弱酸类似

用Kb代替Ka,[OH-]代替[H+]

一元弱酸的公式可直接用于一元弱碱的计算

一元弱碱(B-):

直接求出:[OH-], 再求[H+]

pH=14-pOH


6 3

Kw

[B-] Kb

= +

[OH-]

[OH-] [OH-]

精确表达式: [OH-]=

[OH-]=

[OH-]=

Kb cb + Kw

Kb (cb-[OH-])

Kb[B-]+Kw

KaKw

[H+]=

cb

[OH-]=

Kbcb

代入平衡关系式

质子条件式: [OH-]= [H+] + [HB]

(1) Kbc > 20Kw

(2) c/Kb> 400 :

(3) Kbc >20Kw, c/Kb> 400 :

最简式:


6 3

Ka1[H2A]

Kw

2Ka1Ka2[H2A]

[H+]= + +

[H+]

[H+]2

[H+]

2Ka2

[H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw

[H+]

二元弱酸(H2A)

[H+] = [HA-] + 2[A2-] + [OH-]

质子条件:

多元弱酸溶液:


6 3

[H+]= Ka1[H2A]

2Ka2

2Ka2

[H+]

[H+]

[H+]= Ka1ca

2Ka2

2Ka2

[H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw

[H+]= Ka1[H2A] (1+ ) + Kw

[H+]

[H+]

Ka1ca >20Kw

≤0.05,

(忽略二级及以后各步离解)

可略

近似式:

ca/Ka1≥400


6 3

两性物质:在溶液中既起酸(给质子)、又起碱(得质子)的作用。

3、两性物质溶液

多元酸的酸式盐 Na2HPO4, NaH2PO4,

弱酸弱碱盐 NH4Ac

氨基酸


6 3

Ka1(Ka2[HA-]+Kw)

[H+]=

Ka1+[HA-]

[H+][HA-]

Kw

Ka2[HA-]

[H+]+ = +

[H+]

[H+]

Ka1

质子条件: [H+]+[H2A]=[A2-]+[OH-]

酸式盐 NaHA:


6 3

Ka1(Ka2c+Kw)

[H+]=

Ka1+ c

Ka1Ka2c

[H+]=

Ka1+ c

[H+]= Ka1Ka2

近似计算式:

若: Ka1>>Ka2, [HA-]≈c

若Ka2c >20Kw 则 Kw可忽略

如果 c > 20Ka1, 则“Ka1”可略,得最简式:

pH = 1/2(pKa1 + pKa2)


6 3

[H+]= KaKa’

Ka(Ka,c+Kw)

KaKa’c

[H+]=

[H+]=

Ka+c

Ka+ c

质子条件式: [H+] + [HAc] = [NH3] + [OH-]

弱酸弱碱盐NH4Ac

酸碱平衡关系

[NH4+] ≈ [Ac-]≈c

Ka’ NH4+

Ka HAc

Ka’c >20Kw

c >20 Ka


6 3

Ka1Ka2c

[H+]=

Ka1+ c

CH2ClCOOH: Ka=1.4×10-3

例 计算 0.0010 mol/L CH2ClCOONH4溶液的pH

NH3: Kb=1.8×10-4

Ka’c ≥ 20Kw , c<20Ka

pH = 6.24


6 3

[H+]= Ka1Ka2

Ka1(Ka2c+Kw)

Ka1Ka2c

[H+]=

[H+]=

Ka1+c

Ka1+ c

PBE:[H+] + [+H3N-R-COOH] = [H2N-R-COO-] + [OH-]

氨基酸 H2N-R-COOH

Ka2c > 20Kw

c/Ka1> 20


6 3

Kaca

Kw

[H+]= cHCl + +

[H+]

Ka+[H+]

4、混合酸碱:

强酸(HCl) +弱酸(HA)

质子条件: [H+] = cHCl + [A-] + [OH-]

(近似式)

cHCl >20 [A-],忽略弱酸的离解: [H+] ≈ c HCl (最简式)


6 3

Kbcb

Kw

[OH-]=cNaOH + +

[OH-]

Kb+[OH-]

质子条件: [H+] + [HB] + cNaOH = [OH-]

强碱(NaOH) +弱碱(B-)

忽略水和弱碱的离解: [OH-] ≈ c(NaOH) (最简式)


6 3

KHA[HA]

Kw

KHB[HB]

[H+]= + +

[H+]

[H+]

[H+]

[H+]= KHAcHA+KHBcHB

[H+]= KHAcHA

质子条件: [H+] = [A-] + [B-] + [OH-]

两弱酸(HA+HB)溶液

[HA]≈ cHA [HB]≈cHB

KHAcHA>>KHBcHB


6 3

质子条件

物料平衡

电荷平衡

酸碱平衡关系

酸碱溶液[H+]的计算总结:

[H+]的精确表达式

近似处理

[H+]的近似计算式和最简式

综合考虑、分清主次、合理取舍、近似计算


6 3

6.4 对数图解法

1、强酸强碱的浓度对数图:

0.1mol/L HCl Cl- H+ OH-

lg [Cl-]= -1

lg [H+]= -pH

lg [OH-]= pH-14


6 3

+

c

c

Ka

[H+]

=

=

a

a

[Ac -]

[HAc]

+

+

+

+

[H+]

[H+]

K

K

a

a

0.01mol/L HAc

HAc Ac- H+ OH-

2、一元弱酸(碱)的浓度对数图:


6 3

1确定体系点 S (pKa,lgca)

  • 一元弱酸(碱)的浓度对数图绘制:

2过S,画斜率为0,1的三条直线

3S附近lgc 与pH的曲线关系

准确:逐个计算S点附近的点(繁琐)

近似:确定点O(pka,lgca-0.3),通过O点做与斜率为0、1和-1的直线相切的曲线,范围为 pH=pKa 1.3


6 3

0.01mol/L H2A ( pKa1=4,pKa2=8)

H2A HA- A2- H+ OH-

3、多元弱酸(碱)的浓度对数图:


6 3

4、对数图解法的应用:

1 ) 计算pH值

2 ) 计算各种分布形式的平衡浓度及分布分数


6 3

P

0.01mol/L HAc

[H+]=[Ac-]+[OH-]

1)pH值计算:

0.01mol/L NaAc

[H+] + [HAc] = [OH-]


6 3

2)平衡浓度及分布分数的计算

cH2A= 0.01mol/L

pH=9.0

log[H2A]=-8.2

log[HA-]=-3.2

[A2-]=cH2A-[H2A]-[HA-]


  • Login