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热点微课10 分布与系数图
第八章 水溶液中的离子平衡
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第八章 水溶液中的离子平衡
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[考点突破]
1.分布系数
分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数δ(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
当溶液的pH发生变化时,平衡随之移动,以致酸碱存在形式的分布情况也跟着变化。
2.分布系数与分布曲线
(1)一元弱酸(碱)溶液中各型体的分布系数与分布曲线
以醋酸为例,它在水溶液中以HAc和Ac-两种型体存在。设其总浓度为c(HAc),也称为分析浓度,HAc和Ac-的平衡浓度分别为c(HAc)和c(Ac-)。
物料平衡:c(HAc)=c(HAc)+c(Ac-)
电离平衡:Ka=eq \f(cH+·cAc-,cHAc)
分布系数:δ(HAc)=eq \f(cH+,cH++Ka);
δ(Ac-)=eq \f(Ka,cH+Ka)
(2)δ-pH曲线
①一元弱酸(碱)的 δ-pH曲线 (以HAc为例)
由酸的Ka和溶液的pH就可以计算出两种型体的分布系数,进而根据总浓度c和各型体的分布系数,就可以计算出在某一酸度的溶液中,一元弱酸各型体的平衡浓度。 如果以溶液的pH为横坐标,可得酸碱型体分布曲线图,即δ-pH曲线。
②多元弱酸(碱)的 δ-pH曲线 (以H2CO3为例)
H2CO3在溶液中以H2CO3、HCOeq \o\al(-,3)、COeq \o\al(2-,3)三种型体存在。若H2CO3的总浓度为c总(H2CO3),三存在型体的平衡浓度分别为c(H2CO3)、c(HCOeq \o\al(-,3))和c(COeq \o\al(2-,3))。
[物料平衡] c总(H2CO3)=c(H2CO3)+c(HCOeq \o\al(-,3))+c(COeq \o\al(2-,3))
[电离平衡] Kal=eq \f(cH+·cHCO\o\al(-,3),cH2CO3);
Ka2=eq \f(cH+·cCO\o\al(2-,3),cHCO\o\al(-,3))。
因此由酸的Ka1、Ka2和溶液的pH就可以计算出个型体的分布系数,进而根据总浓度和各型体的分布系数,就可以计算出在某一酸度的溶液中,弱酸个型体的平衡浓度。如果以溶液的pH为横坐标,可得酸碱型体分布曲线图,即δ-pH曲线。
同理磷酸的分布系数图为:
3.分布分数的特征
(1) δ(HAc)+δ(Ac-)=1;
(2)对于给定弱酸,δ仅与pH有关 ;
(3)δ仅是pH和pKa的函数,与酸的分析浓度c无关。
[对点集训]
1.(2022·陕西省渭南高三检测)298 K时,使用NaOH调节溶液pH过程中,二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分数如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.溶液pH由1升至2.6时主要存在