第四章酸碱滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第三课时同步教学（ 化学工业出版社第三版）

酸碱溶液[H+]的计算 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 HA+A- 五. 混合酸碱 强+弱. 弱+弱 1 浓度为a mol/L 的 HCl溶液 PBE 整理得 若允许误差不>5%，有： 用同样的思路可处理强碱体系。 1. 强酸（强碱）溶液 溶液中H+浓度的计算 2 2. 弱酸(碱)溶液 展开则得一元三次方程, 数学处理麻烦! A. 一元弱酸(HA) 质子条件式: [H+]=[A-]+[OH-] 解离平衡关系式 精确表达式: [H+]＝ Ka[HA] + Kw [H+]= + [H+] Ka[HA] [H+] Kw [H+] + Ka ca[H+] [HA]= 3 若: Kaca>10Kw , 忽略Kw (即忽略水的酸性) [HA]=ca-[A-]=ca-([H+]-[OH-])≈ ca-[H+] 近似计算式: 展开得一元二次方[H+]2+Ka[H+]-caKa=0，求解即可 最简式: 若: Kaca>10Kw ，且ca/Ka >100, 则 ca - [H+] ≈ ca [H+]＝ Ka[HA] + Kw 精确表达式： [H+]＝ Ka (ca - [H+]) [H+]＝ Kaca 近似式 4 若: Kaca＜10Kw 但 ca/Ka >100 酸的解离可以忽略 [HA]≈ ca 得近似式: [H+]＝ Ka[HA] + Kw 精确式： [H+]＝ Kaca + Kw 5 总结 ①先比较c · Ka与10Kw (讨论是否可忽略Kw ) ②再比较c/Ka与100 (讨论 [HA]与c之间的关系，是否可以 忽略酸的离解 ) ③确定计算公式 c · Ka≥10Kw c · Ka<20Kw c/Ka<100 c/Ka≥100 c · Ka<10Kw c/Ka≥100 c · Ka≥10Kw c/Ka<500 精确式 溶液中H+浓度的计算 解题步骤： （1）首先根据公式的使用条件判断应采用哪个公式； （2）列出公式； （3）代入数据； （4）计算结果。注意有效数字的保留，一般保留两位有效数字，中间步骤可多保留一位。 例1：见武大本P120－121 例8、例9、例10（三个例题，分别列举了三个公式的应用，看书讲解） 上述公式不仅适用于一元弱酸溶液[H+]的计算，也适用于强酸弱碱盐溶液的[H+]计算。如：NH4Cl、NH4NO3等。 例2：计算1.0×10-4mol·L-1NH4Cl溶液的pH值。 已知：NH3的Kb=1.8×10-5。 NH4+ NH3 + H+ 解： Ka = KW/Kb =1.0×10-14 / 1.8×10-5 = 5.6×10-10 ∵ cKa＜10KW ，c/Ka＞100 ∴ pH=6.59 例2 求0.1 mol/L 一氯乙酸 溶液的pH。 已知 Ka = 1.410-3。 解 例3 求1.010-4 mol/L HCN 溶液的pH。 已知 Ka = 6.210-10。 解 0.011 mol/L, pH=1.96 例: 求0.10 mol/L HAc 溶液的pH。 已知 pKa = 4.76 解 c · Ka≥10Kw c/Ka≥100 c/Ka<100 c · Ka≥10Kw c/Ka≥100 c · Ka<10Kw 溶液中H+浓度的计算 B. 一元弱碱(A-)溶液的[OH-] 计算 质子条件: [H+] + [HA] = [OH-] 引入平衡关系: [OH-] = 精确表达式: 若: Kb · c > 10Kw ,忽略Kw 近似式: 则 c-[OH-]≈c, (即[A-]≈c) 设弱碱A-的浓度为cmol·L-1 c · Kb ≥ 10Kw c · Kb ≥ 10Kw c / Kb < 100 若：c / Kb ≥ 100 c / Kb ≥ 100 溶液中H+浓度的计算 最简式: 三个公式的应用条件 cKb≥1