第四章酸碱滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第2课时（ 化学工业出版社第三版）

2024年1月14日12时6分 酸碱水溶液pH的计算 一、 质子条件 (proton balance equation, PBE) 酸碱反应实质是质子的转移 当酸碱反应达平衡时： 酸失质子总数 = 碱得质子总数 ——质子条件或质子平衡 其数学表达式称为质子条件式 是处理酸碱平衡有关计算的基本关系式 2024年1月14日12时6分 一、 质子条件 (proton balance equation, PBE) 质子条件式能准确反映整个平衡体系中质子转移的严格数量关系。 质子参考水准法(“零水准”法)列出质子条件式的步骤 (1) 选择质子参考水准(即选“零水准”) ——大量存在且参加质子转移反应的酸碱组分 酸碱水溶液中，水是零水准中必定存在的一个组分 2024年1月14日12时6分 一、 质子条件 (proton balance equation, PBE) 质子参考水准 (“零水准”)法列出质子条件式的步骤： (2) 判断质子得失 以零水准为参考基准，将溶液中其他酸碱组分与零水准进行比较，判断质子得失情况，写出得失质子的产物。 2024年1月14日12时6分 一、 质子条件 (proton balance equation, PBE) (3)依据得失质子数相等的原则列出等式。 将所有得质子产物的平衡浓度之和写在等号的一侧，将所有失质子产物的平衡浓度之和写在等号的另一侧，即为质子条件式。 质子条件式中不会出现零水准物质 2024年1月14日12时6分 例1： 一元弱酸HA水溶液，选择HA和H2O为参考水准： HA + H2O H3O+ + A- H2O + H2O H3O+ + OH- 质子条件：[H+] = [A- ] + [OH - ] HA 的解离反应： 溶液中发生的质子转移反应： 水的质子自递反应： 2024年1月14日12时6分 可用图示法： 上例HAc水溶液 ： ①画两条平行线 ②将零水准物质写在两线中间， 得质子产物写在其上，失质子产物写在其下 ③按得失质子数相等的原则列出质子条件式。 H3O+ HAc H2O Ac− OH− 有： [H3O+] ═ [Ac−] + [OH−] 2024年1月14日12时6分 例2： Na2CO3水溶液 选 CO32- 和 H2O为参考水准： 质子条件： [OH―] =[H+] + [HCO3―] + 2[H2CO3] 也可通过物料平衡或电荷平衡得出质于条件。 HCO3― H2CO3 H3O+ CO32− H2O OH― 2024年1月14日12时6分 练习1：Na2HPO4水溶液的质子条件： H2O和HPO42−为参考水准： 质子条件： [H+] +[ H2PO4 ― ] + 2[H3PO4] = [PO43−] + [OH―] H2PO4― H3PO4 H3O+ HPO42− H2O PO43− OH― 2024年1月14日12时6分 NH4+、HCO3 − 和 H2O 为参考水准： 质子条件： [H+] + [H2CO3] = [CO32- ] + [NH3] + [OH- ] 练习2： NH4HCO3水溶液的质子条件 H2CO3 H3O+ NH4+ HCO3− H2O NH3 CO32− OH― 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2024年1月14日12时6分 二、 一元弱酸(碱)溶液pH的计算 HA + H2O H3O+ + A― H2O + H2O H3O+ + OH― 质子条件：[H+] = [A―] + [OH― ] 其中 代入，解方程 2024年1月14日12时6分 讨论： ① 如果caKa ≥20 Kw，ca/Ka＜500时： 把各浓度式代入质子条件式，整理得： 分析工作中，计算酸碱体系的[H+](或pH)时，允许误差通常以5%计。因此，计算时可视情况做合理的近似处理。 [H+] = 2024