内容正文:
Analytical Chemistry
分析化学
δHAc = = δ0 =
1 1
= =
1+ [HAc] 1+ [HAc] [H+ ]
1 [H+ ]
= =
1+ [H ] + Ka =
+
1 + [HAc]
[Ac− ] 1+ [HAc]
.
[Ac− ] [H+ ]
[H+ ]
K
a
Ka + [H+ ]
一、一元酸的分布曲线
例如: HAc H++Ac- C = [HAc]+[ Ac-]
֍ 不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布
可见,分布系数δ与溶液[H+]有关,与总浓度无关
δAc− = =
[Ac− ] [Ac− ] . [H+ ] =
显然: δHAc + δAc = 1
1+
1 1
= =
1
= 5.00时,[H+ ] = 10−5
[H+ ] 10−5
= =
[H+ ] + Ka 10−5 +1.8 10−5
= 0.36
= 1− δHAc = 0.64
计算pH=5.00时, HAc和Ac- 的分布系数δ ?
pH
δHAc
δAc−
解:
例:
由图可见:
pH=pKa , [HAc]=[Ac-]
pH<pKa , [HAc]>[Ac-] pH>pKa , [HAc]<[Ac-]
不同pH值时,计算各形式分布系数,绘得δ与pH关系图,即分布曲线:
给出不同[H+]就会得不同的 δ0 与δ1 , 那么就可绘出图4-1:
从图上可以看出:
1. 当pH < pKa时,溶液中主要存在型 体为HAc;
2. 当pH > pKa时,溶液中主要存在型 体为Ac- ;
3. 当pH = pKa时,[HAc] = [Ac-]
֍ 不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布
例: 已知NH3 的pKb = 4.75, 求pH = 2.00 时NH3 和共轭酸的分布分数。
先思考:什么为主要存在型体?
δNH3 = K H+ ] = 10−9. −2.00 = 10−7.24 = 5.6 10−8
.
a
10
24
24
10
[
a
δNH = K [ + ] = 10 −9. −2.00 ~ 1.0
.
a
10
00
5
0
2
1
H
]
4
+
pKa = pKw − pKb = 14.00 − 4.75 = 9.25
对于一元弱碱,可以转化成其共轭酸处理。
一元弱碱的分布分数
pH = 2.00
解:
同理可得: δ - =
HA [H+ ]2 + Ka1 [H+ ] + Ka1 Ka2
K K
δ 2- = a1 a2
A [H+ ]2 + Ka1 [H+ ] + Ka1 Ka2
二、二元酸
总浓度为c的H2A溶液中有H2A 、HA- 、A2-三种形式,则
[H+ ]2
=
[H+ ]2 + Ka1 [H+ ] + Ka1 Ka2
δH 2 A = c = [H2 A] + [HA− ] + [A2− ]
Ka1 [H+ ]
[H2 A] [H2 A]
如: 草酸H2C2O4
在水溶液中存在