5.3溶液的酸碱性计算(课件）-《无机化学》同步教学（化学工业出版社）

第五章 酸碱平衡 第一节 电解质溶液 第二节 酸碱质子理论 第三节 溶液的酸碱性 目录 第五章 酸碱平衡 第三节 缓冲溶液 学习目标 1．理解：酸碱解离理论和酸碱质子理论要点；酸碱反应实质；弱电解质pH的计算方法；缓冲溶液组成和缓冲作用原理。 2．熟悉：缓冲溶液的pH计算方法；缓冲溶液的配制。 3．了解：活度、活度系数、解离度的定义。 第三节 溶液的酸碱性计算 一、水的质子自递平衡 纯水有微弱的导电性，表明它有微弱电离。 H2O + H2O OH- + H3O+ 水的离子积常数 (室温) ∵ H2O电离是一个吸热过程 ∴ 温度T↗， 则Kw↗ 简写为： H2O H+ + OH- 第三节 溶液的酸碱性 室温下： [H+] 1×10-7mol.l-1 pH < 7.0 溶液酸性 [H+] = 1×10- 7mol.l-1 pH = 7.0 溶液中性 [H+]  1×10- 7mol.l-1 pH > 7.0 溶液碱性 H2O H+ + OH- 定义： pH = -lg [H+] pOH = -lg [OH-] 第三节 溶液的酸碱性 例题5-4 已知pH＝4、pH＝8、pH＝8.8时，计算各溶液中的H+浓度。 三、酸碱指示剂 借助颜色变化指示溶液酸碱性的物质 1. 作用原理 颜色 红色 黄色 如 甲基橙 pH值改变时，以不同的形式存在从而呈现不同的颜色。 2. 变色点和变色范围 pH = pka - lg——— [HIn] [In-] [HIn]=[In-]时 ，pH=pKa 指示剂的变色点 三、酸碱指示剂 理论上指示剂变色范围：pH = pKa± 1 pH 观察到溶液颜色 1/1 3.4 橙（中间色） ≥10/1 ≥4.4 黄（碱色） ≤1/10 ≤2.4 红（酸色） 甲基橙 pH = pKa = 3.4 常见指示剂的变色范围 指示剂 变色范围 酸色 过渡色 碱色 甲基橙 3.1 – 4.4 红 橙 黄 甲基红 4.4 – 6.2 红 橙 黄 石 蕊 5.0 – 8.0 红 紫 蓝 酚 酞 8.0 – 10.0 无色 粉红 玫瑰红 第四节 缓冲溶液 1、缓冲溶液的概念：能够抵抗外来少量强酸、强碱，或稍加稀释时可保持其pH基本不变的溶液。 一、缓冲溶液的概念和作用原理 2、缓冲作用：缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。 3、缓冲溶液的组成 1）一般由具有足够浓度和一定比例的共轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。 3、缓冲溶液的组成 2）组成：缓冲对（缓冲系） 抗酸成分 抗碱成分 （一）弱酸及其共轭碱 抗碱成分 抗酸成分 HAc -------- NaAc NaHCO3 -------- Na2CO3 NaH2PO4 -------- Na2HPO4 H3BO3 -------- Na2B4O7 H2C8H4O4 -------- KHC8H4O4 (邻苯二甲酸) （邻苯二甲酸氢钾） 组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物质合称为缓冲系或缓冲对。 多元弱酸盐及次级盐 3、缓冲溶液的组成 （二）弱碱及其共轭酸 抗酸成分 抗碱成分 NH3·H2O -------- NH4Cl CH3NH2 -------- CH3NH3+Cl- (甲胺) （盐酸甲胺） 3、缓冲溶液的组成 共轭酸 共轭碱 HAc NH4Cl H2PO4- NaAc NH3·H2O HPO42- 抗酸成分 缓冲系 抗碱成分 组成示意图 缓冲作用原理 以HAc—Ac-体系为例 当加入少量强酸时，外来H+将质子传给Ac- ，质子转移平衡左移，溶液的pH保持基本不变。 当加入少量强碱时，OH- 接受H3O+传递的质子，质子转移平衡右移，补充消耗掉的H3O+离子，而溶液的pH保持基本不变。 缓冲作用原理 HAc Ac- H+ OH- HAc Ac- Ac- 示意图: 结论① 缓冲溶液中同时含有较大量