Ch4-1 布－洛酸鹼理論 Ch4-2 酸與鹼的平衡反應

講163 中和：產生配位共價鍵 A + ：B  A ← B 路易士酸鹼 酸：電子對的接受者 (你丟我撿) 物質不滅定理 (你丟我撿) 物質不滅定理 鹼：電子對的提供者 布洛酸鹼 酸：質子的提供者 中和：質子轉移 HA + B  A－ + HB+ 鹼：質子的接受者 阿瑞尼斯酸鹼 酸：水中產生H＋ 中和：產生鹽與水 HA + BOH  BA + H2O 鹼：水中產生OH－

布洛酸鹼學說 講128 酸：質子的提供者 鹼：質子的接受者 酸鹼反應為質子轉移的反應 酸鹼反應是一種酸與一種鹼反應產生另一種鹼與另一種酸。 共軛 共軛： 若兩粒子僅差H＋， 則互稱為共軛， 為一組共軛酸鹼對 HCl ＋ H2O Cl－(aq) ＋ H3O＋ 酸 鹼 鹼 酸 水合氫離子 (鋞離子) 共軛 當酸釋出質子之後，本身理所當然形成鹼，是為酸的共軛鹼（conjugate base） 酸 鹼 鹼 酸

講P165 共軛：若兩粒子僅差H＋，則互稱為共軛，為一組共軛酸鹼對 下列哪些為共軛酸鹼對？　 (A)H2CO3(aq)，CO2(aq)　 (B)HCl(aq)，Cl－(aq)　 (C) NaOH，OH－ (D)HClO4(aq)，HClO3(aq)　 (E)NH3(aq)，NH4＋ 。

兩性物質 講P165 酸鹼反應是一種酸與一種鹼反應產生另一種鹼與另一種酸。 就布－洛的酸鹼學說，畫有橫線的物質為鹼的是 就布－洛的酸鹼學說，畫有橫線的物質為鹼的是　 (A)HSO4－＋CN－ HCN＋SO42－ (D)NH2－＋H2O NH3＋OH－ (E)H2SO3＋SO32－ 2HSO3－ A B A B B A A B HSO3－ + HSO3－ A B B A 兩性物質

零小考 請交換閱卷! 水在下列哪一個反應中顯示酸的行為？ (A) HCOOH＋OH－ HCOO－＋H2O 酸：質子的提供者 零小考 鹼：質子的接受者 水在下列哪一個反應中顯示酸的行為？　 (A) HCOOH＋OH－ HCOO－＋H2O 　 (B) NH4＋＋H2O NH3＋H3O＋　 (C)HCO3－＋H3O＋ H2O＋H2CO3 A 請交換閱卷! B (A) B

兩性物質 酸：質子的提供者 講164補 鹼：質子的接受者 可提供H＋ 當作酸，又可接受H＋ 當作鹼者。 如：H2O、HCO3－等。 水當作酸(提供H＋ )：NH3(aq)＋H2O（ l） NH4＋(aq)＋OH－(aq) A 水當作鹼(接受H＋ )：HF(aq)＋ H2O（ l ） H3O＋(aq)＋F－(aq) B HCO3－當作鹼： HCO3－＋ H2O H2CO3 ＋ OH－ B HCO3－當作酸： HCO3－＋OH－ CO32－＋H2O A 遇到更強的鹼時，只能當酸

兩性物質 講164補 可提供H＋ 當作酸，又可接受H＋ 當作鹼者。 試寫出下列兩性酸鹼物質的共軛酸與共軛鹼 得H+ 失H+ NH4＋ H3O＋ H2S H2SO3 H2SO4 H2CO3 H3PO4 兩性 物質 NH3 H2O HS－ HSO3－ HSO4－ HCO3－ H2PO4－ 共軛鹼 NH2－ OH－ S2－ SO32－ SO42－ CO32－ HPO42－ 共軛 共軛 失H+ 共軛：若兩粒子僅差H＋，則互稱為共軛，為一組共軛酸鹼對。

講P164 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者 依布－洛學說，下列何者可以作為酸，亦可以作為鹼？　 (A)NH4＋　(B)CH3COO－　(C)H2O　(D)HPO32－　(E)HS－

酸 鹼 講P164 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者 依布－洛學說，下列何者可以作為酸，亦可以作為鹼？　 (A)NH4＋　(B)CH3COO－　(C)H2O　(D)HPO32－　(E)HS－ 酸 鹼

酸 鹼 講P164 布－洛酸：質子的提供者 極性鍵 布－洛鹼：質子的接受者 非極性鍵 H2S 氫硫酸(2質子酸) H3PO4磷酸(3質子)、H3PO3亞磷酸(2質子)、H3PO2次磷酸(1質子) 依布－洛學說，下列何者可以作為酸，亦可以作為鹼？　 (A)NH4＋　(B)CH3COO－　(C)H2O　(D)HPO32－　(E)HS－ 磷酸 亞磷酸 次磷酸 分子式 H3PO4 H3PO3 H3PO2 結構式 磷氧化數 ＋5 ＋3 ＋1 質子數 三 二 一 酸 鹼 陰離子 or 具有l.p.者

零小考 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者 H3PO4磷酸(3質子)、H3PO3亞磷酸(2質子)、H3PO2次磷酸(1質子) 下列何者可以當布洛酸，亦可當布洛鹼？ (A) H2PO2－ (B)H2PO4－ (C) H2PO3－ (D)NH3 (E) HPO32－

零小考 請交換閱卷! 酸 鹼 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者 BCD H3PO4磷酸(3質子)、H3PO3亞磷酸(2質子)、H3PO2次磷酸(1質子) 下列何者可以當布洛酸，亦可當布洛鹼？ (A) H2PO2－ (B)H2PO4－ (C) H2PO3－ (D)NH3 (E) HPO32－ 酸 鹼

零小考 請交換閱卷! 酸 鹼 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者 BCD NH3 NH2－ + H+ H3PO4磷酸(3質子)、H3PO3亞磷酸(2質子)、H3PO2次磷酸(1質子) NH3 NH2－ + H+ 下列何者可以當布洛酸，亦可當布洛鹼？ (A) H2PO2－ (B)H2PO4－ (C) H2PO3－ (D)NH3 (E) HPO32－ 酸 鹼 陰離子 or 具有l.p.者

酸鹼強度－弱酸acid的解離常數Ka 講172 阿瑞尼斯酸鹼 (在水中) 弱酸的解離反應 HA(aq) H＋(aq) ＋ A－(aq) Ka值為判斷酸強度的指標，Ka越大，酸性越強。 【例】酸性強弱：0.01M的HCl(Ka極大) 1.0M的CH3COOH(Ka＝1.8×10－5)。 大於

課本附錄 常見酸的相對強度 酸的種類 含氧酸 氫化物 強酸 (OH)ClO3 (OH)3PO1 (OH)NO2 (OH)NO1

多質子酸的解離 講177 多質子酸的解離是一個一個逐步地釋放出H＋。 多質子酸除了第一個H＋外，其餘之H＋解離時，受到本身陰離子電荷吸引力的影響，所以不容易游離出H＋。 因同離子效應，愈後面步驟的解離程度愈小 Ka1 極大 Ka2 = 1.3 × 10－2 多質子酸 Ka1 Ka2 Ka3 H2SO4 極大 1.3 × 10－2 H3PO4 7.1 × 10－3 6.3 × 10－8 4.4 × 10－13 H2CO3 4.4 × 10－7 4.7 × 10－11 H2S 1.0 × 10－7 1.2 × 10－15

常見酸的相對強度 課本附錄 多質子酸的強度由Ka1所決定

利用解離度比較酸性強弱？ 講167 需在同濃度下 何謂解離度？ CH3COOH(aq) H＋(aq)＋CH3COO－(aq) 原來 C 其中[CH3COOH]0為CH3COOH的初濃度 原來 C 反應 －x ＋x ＋x 氫氟酸，Ka＝6.7×10－4 苯甲酸，Ka＝6.6×10－5

S 布洛酸鹼強度 布洛酸鹼 w 講166 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者 阿瑞尼斯酸鹼 共軛 HCl  H＋ ＋ Cl－ (極易釋出質子) 不易接受質子 越強的酸，其共軛鹼越弱。 (酸釋放H＋能力較強，其共軛鹼接受H＋能力較弱) 越強的鹼，其共軛酸越弱。 (鹼接受H＋能力較強，其共軛酸釋放H＋能力較弱)

講166 布洛酸鹼強度 HF為七個酸當中，酸性較強者； 其共軛鹼F－ 為七個鹼當中，鹼性較弱者

若將下列各物質當作酸，則何者之共軛鹼的鹼性最強？ (A)H2O (B)HCl (C)CH3CO2H (D)NH3。 【90日大】 過 過氯酸 典 氫碘酸 秀 氫溴酸 麗 氫氯酸 削 硝酸 柳 硫酸 丁 鋞離子 草 草酸 亞 亞硫酸 流 硫酸氫根 林 磷酸 福 氫氟酸 亞硝酸 笨 苯甲酸 刺 醋酸 探 碳酸 劉 氫硫酸 安 銨根 卿 氫氰酸 水 氨 氫 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者 講P169 若將下列各物質當作酸，則何者之共軛鹼的鹼性最強？　 (A)H2O　(B)HCl　(C)CH3CO2H　(D)NH3。 【90日大】 提示：找酸性最弱者。 酸性順序(強弱) ： (B)HCl 麗 (C)CH3CO2H 刺 (A)H2O (D)NH3 NH3 NH2－ + H+

過碘秀麗削柳丁，草亞硫，林福亞，笨，刺探，劉安卿。 講P169 鹼性最強者 [例] 下列何者在水溶液中對H＋的結合趨勢最強？　 (A)NO3－ 　(B)Cl－ 　 (C)CN－　(D)ClO4－　。 提示：找其共軛酸之酸性最弱者。 共軛酸 (A)HNO3 (B)HCl (C)HCN (D)HClO4 共軛酸之酸性順序(強弱) ： 布－洛酸：質子的提供者 布－洛鹼：質子的接受者

零小考 請交換閱卷! 己；乙 （甲）NH3 （乙）Cl－ （丙）S2－ （丁）SO42－ (戊)OH－ (己)NH2－ ，上列各粒子中與H＋結合之趨勢最強與最弱者依次為何？ 鹼性 共軛酸之 酸性最弱者 共軛酸之 酸性最強者 共軛酸： (甲) NH4+ (乙) HCl (丙) HS－ (丁) HSO4－ (戊) H2O (己) NH3 共軛酸之酸性順序(強弱)： …………

S S 布洛酸鹼強度 w w 講166 越強的酸，其共軛鹼越弱。 (酸釋放H＋能力較強，其共軛鹼接受H＋能力較弱) HCl ＋ CH3COO－ Cl－(aq) ＋ CH3COOH S S w w 酸 鹼 鹼 酸 共軛 反應之趨勢：由「強酸、強鹼」趨向「弱酸、弱鹼」。 即強酸強鹼必在同一方。

S S S 反應之趨勢：由「強酸、強鹼」趨向「弱酸、弱鹼」。 即強酸強鹼必在同一方。 講P168 反應之趨勢：由「強酸、強鹼」趨向「弱酸、弱鹼」。 即強酸強鹼必在同一方。 講P168 已知下列物質的布忍斯特－洛瑞酸性之強度大小為： H3O＋＞H3PO4＞CH3COOH＞H2S＞H2O； 選出下列有利於趨向右的反應　 (A)H2S＋OH－  HS－＋H2O　 (B)H3PO4＋CH3COO－  H2PO4－＋CH3COOH　 (C)H2S＋H2O  HS－＋H3O＋　 答ABE S A A S A A S A A

零小考 下列反應式，哪一個反應平衡後傾向右方？　 (Ａ) HCl＋CN－　 HCN＋Cl－ 　   (Ｂ) HF＋NO3－　 HNO3 ＋F－ (Ｃ) HCO3－＋H2O H2CO3＋OH－ 請交換閱卷! A

S S 反應之趨勢：由「強酸、強鹼」趨向「弱酸、弱鹼」。 即強酸強鹼必在同一方。 講P170 反應之趨勢：由「強酸、強鹼」趨向「弱酸、弱鹼」。 即強酸強鹼必在同一方。 講P170 已知下列兩反應均傾向右方進行： NH2 － ＋H2O  NH3＋OH－， OH－＋HCN  H2O＋CN－， 則下列何者鹼性最強？ (A) NH2 － (B)OH－ (C)CN－ (D)H2O (E) NH3。 S B S B B B 鹼性越強 NH2 － OH－ CN－

零小考 酸性越強 HNO3 H2SO4 CH3COOH 請交換閱卷! H2O HNO3＞H2SO4＞CH3COOH＞H2O＞NH3 NH3

S S 講P170 酸順序：H3PO4(aq) ＞H2CO3 ＞ HCO3－(aq) 共軛 H2PO4－(aq)＋HCO3－(aq) H3PO4(aq)＋CO32－(aq)之平衡系， 下列各項敘述何項為真？　 (A)平衡有利於左方　 (B) H2PO4－與HCO3－ 為共軛酸鹼對　 (C) HCO3－與 CO32－互相競爭H＋　 (D)鹼性： H2PO4－ ＞ CO32－　 (E)酸性： HCO3－＞ H3PO4　 S S W B W A A B 共軛 H3PO4 H3PO4

S S CaCO3 + 2H+  Ca2+ + H2CO3 高二ch3平衡 講145 易溶於酸中 下列哪個化合物，在pH＝4之水中的溶解度，明顯高於其在 中性之水中的溶解度？　 (A) BaF2　(B) PbSO4　(C) AgI　(D) Hg2Cl2 (A) BaF2 + 2H+  Ba2+ + 2HF S A W A (B) PbSO4 + 2H+  Pb2+ + H2SO4 W A S A

pH的計算 Ch4-2補充 P之意義為 －log 定義： pH ＝－log[H＋] ，pOH＝－log[OH－] 已知[H＋]，如何換算成pH？ 若[H＋]＝a ×10－n，則pH＝n－loga 【例】 [H＋]＝2 × 10－3，則pH＝ 3 － log2 ＝2.7 (已知log2＝0.3)

pH的計算 Ch4-2補充 已知pH，如何換算成[H＋]=？ 【例】已知pH＝5，則[H＋]＝ ？ －log[H+]=5 ，則[H+]=10－5 【例】已知pH＝3.7，則[H＋]＝？ [H＋]＝10－3.7＝10－4＋0.3＝100.3×10－4＝2×10－4 介於100~101 1 10 (已知log2＝0.3，故100.3＝2)

零小考 請交換閱卷! Ch4-2補充 1.已知pH＝2.6，則[H＋]＝ 2.5 × 10－3 2.已知pH＝7.4，則[H＋]＝ ？ 4 × 10－8 對數運算公式：(1) log(a×b)＝loga ＋logb (2)log(a/b)＝loga－logb 常用對數值 log 2＝0.3，log 3＝0.48 log 4＝0.6，log 5＝0.7，log6=0.78 log22 log10/2 log2 ×3

水的解離平衡式 Ch4-2補充 【例1】25℃時0.01M HCl，其[H＋]＝_____M，[OH－]＝ _____ M 0.01 10－12 HCl → H＋ ＋ Cl－ K極大 反應 －0.01 ＋0.01 ＋0.01 H2O H＋ ＋ OH－ Kw＝10－14 原來 0.01 反應 － x ＋x ＋x 平衡 ≈0.01 x (0.01)x=10－14 解出x=10－12 1.05 × 10－7 9.5 × 10－8 【例2】25℃時10－8M HCl ，[H＋]＝_____M，[OH－]＝ _____ M HCl → H＋ ＋ Cl－ K極大 反應 －10－8 ＋10－8 ＋10－8 25 ℃時， 酸性溶液的 [H+]>10－7 即pH<7 H2O H＋ ＋ OH－ Kw＝10－14 原來 10－8 反應 － y ＋y ＋y 平衡 (10－8 ＋y) y (10－8 ＋y)y=10－14 解出y=9.5 × 10－8 [H+]= 10－8 ＋ 9.5 × 10－8=1.05 × 10－7

25℃時0.1M的HCl加水稀釋過程中， [H+]隨體積的變化圖。 10 － 7 25 ℃時， 酸性溶液的 [H+]>10－7 即pH<7 V

水的解離平衡式 Ch4-2補充 【例1】25℃時0.01M HCl，其[H＋]＝_____M，[OH－]＝ _____ M 0.01 10－12 HCl → H＋ ＋ Cl－ K極大 反應 －0.01 ＋0.01 ＋0.01 H2O H＋ ＋ OH－ Kw＝10－14 原來 0.01 反應 － x ＋x ＋x 平衡 ≈0.01 x (0.01)x=10－14 解出x=10－12 1.05 × 10－7 9.5 × 10－12 【例2】25℃時10－8M HCl ，[H＋]＝_____M，[OH－]＝ _____ M HCl → H＋ ＋ Cl－ K極大 反應 －10－8 ＋10－8 ＋10－8 25 ℃時， 酸性溶液的 [H+]>10-7 即pH<7 H2O H＋ ＋ OH－ Kw＝10－14 原來 10－8 反應 － y ＋y ＋y 平衡 (10－8 ＋y) y (10－8 ＋y)y=10－14 解出y=9.5 × 10－8 [H+]= 10－8 ＋ 9.5 × 10－8=1.05 × 10－7

水的解離平衡式 +熱 講174 /補 25℃時水的解離常數 kc ＝ 25℃時水的離子積常數 kw＝[H＋][OH－]＝10－14 溫度會影響Kc與Kw。 (1) 溫度升高時，由於水的解離為吸熱，故溫度升高使平衡向右移。 解離度 _，[H＋] _，[OH－] _，Kc _，Kw _ ， pH值 _ ， pOH值 _ 。 (2) 溫度下降時，反之。 P為－ log

水溶液酸鹼性 講174 /補 需在25 ℃時 H2O + 熱 H＋ ＋ OH－ pH=7代表中性嗎？ [H＋]=[OH－]…………中性 [H＋][OH－]=Kw……..任何水溶液

勝 講174/補 【例題】溫度高於25℃時，pH=7溶液，呈酸性or鹼性？ 提示：比較[H+]與[OH －]的大小。 pH=7 [H+]=10 －7 T ＞25 ℃，Kw([H+] ×[OH －])＞10 －14 故[OH －]＞10 －7 勝

講175 H2O + 熱 H＋ ＋ OH－ 已知水的解離為吸熱反應，其解離常數Kw在25C時為1.010－14， 下列敘述 何者正確？ (A)在80C時，純水之pKw＞14 (B)在65C時，某水溶液之pOH＝7，則此溶液之pH＜7 (C)在4C時，純水之pOH＜7 (D)在80C時，鹼性溶液的pOH＋pH＞14 (C) 25℃時，純水[OH－]=10 － 7 4 ℃時，純水[OH －] ＜ 10 － 7 故pOH ＞ 7 適用於任何水溶液 適用於任何水溶液 (A)(B)(D)高溫時 [H+][OH－]＞10 －14 pH+pOH＜14 Kw ＞10 －14 pKw＜14

零小考 下列水溶液何者恆為鹼性？ (A)pH＞7 (B)pH＞pOH (C)[OH－]＞ (D)[H＋]＜[OH－] (E)pH＜ 請交換閱卷! BCD 鹼性： [OH－] ＞ ＞ [H＋] pOH ＜ ＜ pH

弱酸的解離(計算) 化學計量  K值 濃度C的某弱酸HA(已知解離常數為Ka)，於水中達解離平衡時，則[H+]=？解離度α=？ 講172 假設x 濃度C的某弱酸HA(已知解離常數為Ka)，於水中達解離平衡時，則[H+]=？解離度α=？ 求[A－]=？ (注意：解離度需小於5%或c＞1000Ka 如何解出x HA(aq) H+(aq)＋ A－(aq) C 原來 反應 －x ＋x ＋x 平衡 c－x ＋x ＋x ≈c

化學計量求K值 講173 某一元酸1.0M時，pH值＝4.0，求 : (1) Ka值為？ (2)解離度α=？ HA(aq) H+(aq) ＋ A－(aq) 1 原來 反應 － 10 －4 ＋10 －4 ＋ 10 －4 ≈ 1 ＋10 －4 ＋ 10 －4 平衡

弱鹼的解離(計算) 講182 已知砒啶(C5H5N)的Kb值為1.510－9，則0.20 M砒啶溶液的 pH值為何？(A)4.79　(B)6.39　(C)7.21　(D)9.24 (E)10.35。答D [OH－]=？ 解離度α =？ 公式條件：解離度需小於5%或c＞1000Kb

零小考 請交換閱卷! 已知醋酸的游離常數為1.8×10－5 ，0.75M的醋酸之pH值為何？ (已知log2=0.3，log3=0.48) 2.43

講182 某單質子酸HA，在不同比例之[A－]/[HA]水溶液中的pH值如附圖所示，則此酸之Ka值為何？ (A)510－6 (B)210－5 (C)210－4 (D)510－4。 【91指考】 pH=－log[H+] 圖中任意點(平衡濃度)代入定律式求K HA(aq) H＋(aq) ＋ A－(aq) 10－5 [H+] Ka＝ 2

講183 變100倍 取pH＝3的CH3COOH水溶液10mL，加水成1000mL時， 則溶液的pH值變為何？（CH3COOH之Ka＝1.8×10－5）　 (Ａ)　3　(Ｂ)　4　(Ｃ)　5　(Ｄ)　6　(Ｅ)　7 pH=3pH=4 強酸會被完全稀釋， 弱酸不會。 取pH＝3的 HCl 水溶液10mL，加水成1000mL時， 則溶液的pH值變為何？ pH=3pH=5

零小考 在25 ℃時，某單質子酸0.1 M的pH＝2.5，今取該溶液100 mL 加水稀釋成1升時，溶液pH值變為？ 請交換閱卷! pH=3

強酸與弱酸相異處 講221 有pH值均為3.0之鹽酸及醋酸兩溶液各1.0 L，則下列敘述何者 正確？(C)如果將此兩溶液分別用水稀釋至2.0 L，溶液所含 的 H ＋濃度均為5.0 ×10 －4 M。【90日大】 假設解離度0.1% HCl(aq)  H＋(aq) ＋ Cl－(aq) CH3COOH(aq) H＋(aq) ＋ CH3COO－(aq) 原來 10-3 原來 1 反應 －10-3 +10-3 +10-3 反應 －10-3 +10-3 +10-3 後來 0 10-3 10-3 後來 ≈1 10-3 10-3 稀釋 0.5×10-3 0.5×10-3 稀釋 0.5 0.5×10-3 0.5×10-3 右移 －x +x +x 強酸會被完全稀釋， 弱酸不會。 平衡 0.5－x 0.5×10-3 ＋ x 0.5×10-3＋x

甲 乙 講183 有兩杯體積均為100 mL的水溶液，甲為pH＝3的鹽酸， 乙為pH＝3的醋酸，各加入足量鎂金屬反應產生氫氣， 下列敘述何者正確？　 (A)原溶液中[H＋]濃度甲較大　 (B)原溶液中兩種酸濃度相等　 (C)(D)產生的氫氣量何者較多？ 相等 乙較多 Mg + 2H+  Mg2+ + H2 乙較多 當Mg加入， CH3COOH逐步釋出隱藏的H+ 甲 乙 假設解離度0.1% HCl(aq)  H＋(aq) ＋ Cl－(aq) CH3COOH H＋ ＋ CH3COO－ 原來 10-3 原來 1 反應 －10-3 +10-3 +10-3 反應 －10-3 +10-3 +10-3 後來 ≈1 10-3 10-3

講183 有兩杯體積均為100 mL的水溶液，甲為pH＝3的鹽酸， 乙為pH＝3的醋酸，各加入足量鎂金屬反應產生氫氣， 下列敘述何者正確？　 (A)原溶液中[H＋]濃度甲較大　 (B)原溶液中兩種酸濃度相等　 (C)(D)產生的氫氣量何者較多？ 相等 乙較多 Mg + 2H+  Mg2+ + H2 乙較多 當Mg加入， CH3COOH逐步釋出隱藏的H+ 戰場 軍營 HCl 甲 CH3COOH 乙

零小考 H+ + OH －  H2O 判斷滴定終點時，所需滴加之NaOH（aq）體積何者較多? (1)甲：0.10 M HCl，乙：0.10 M CH3COOH ，各1.0 L (2)甲：pH=3 HCl，乙：pH=3 CH3COOH ，各1.0 L 請交換閱卷! (1) 一樣多 (2)乙較多

共軛酸鹼對的Ka與Kb 講176 (H＋與OH－)  CH3COOH H＋ ＋ CH3COOO－ CH3COOO－ ＋ H2O CH3COOH ＋ OH－ (H＋與OH－)

共軛酸鹼對的Ka與Kb 講176 (H＋與OH－) 弱酸的Ka與其共軛鹼的Kb之乘積為Kw  CH3COOH H＋ ＋ CH3COOO－ CH3COOO－ ＋ H2O CH3COOH ＋ OH－ ＋ H2O H＋ ＋ OH— (H＋與OH－) 弱酸的Ka與其共軛鹼的Kb之乘積為Kw

S w 例如：H2CO3 與其共軛鹼HCO3 － 講177 弱酸的Ka與其共軛鹼的Kb之乘積為Kw 例 已知醋酸、醋酸根與水在常溫下會進行下述反應， 其平衡常數分別為　K1、K2與Kw： CH3COOH(aq)＋H2O()　 CH3COO－(aq)＋H3O＋(aq)　K1＝1.8×10－5 CH3COO－(aq)＋H2O()　 CH3COOH(aq)＋OH－(aq) K2 2H2O()　 H3O＋(aq)＋OH－(aq)　 Kw 今以50mL、0.50M的醋酸水溶液與等體積、等濃度的醋酸鈉 溶液混合製得溶液甲，試問下列敘述，哪一項是正確的？　 (Ａ)K1小於K2 (Ｂ)若在溶液甲中加入5.0mL、0.10M的HCl(aq)，則溶液中醋酸的 　 K1會變大 (C)Kw等於K1與K2的商 (D)K2＝5.6×10－10 弱酸(阿瑞尼斯) 例如：H2CO3 與其共軛鹼HCO3 － ＝5.6×10－10 弱鹼(阿瑞尼斯) 布洛酸鹼：越強的酸，其共軛鹼越弱。 越弱的酸，其共軛鹼越強。 HCl ＋ CH3COO－ Cl－(aq) ＋ CH3COOH 酸 鹼 S w K1×K2＝Kw

零小考 HA的Ka值？ 25 ℃時，若0.1 M的單質子酸HA的pH值為3.7， 則同溫度下其共軛鹼的A－的Kb為多少=？(已知log2=0.3) 請交換閱卷! 答2.5×10－8 2 × log2 = 0.3 × 2 1 － log4 = 0.6 1 －

由Ka知，酸強度：NH4+ ＜ H2PO4─。 共軛鹼強度：NH3 ＞ HPO42─。 講177 弱酸的Ka與其共軛鹼的Kb之乘積為Kw 銨離子及磷酸二氫根離子的酸解離常數如下所示： NH4＋(aq) NH3(aq)＋H＋(aq)，Ka＝5.710－10 H2PO4－(aq) HPO42－(aq)＋H＋(aq)，Ka＝6.310－8 根據上述的反應，試問下列何者的鹼性最強？　 (A)NH4＋　(B)NH3　(C)H2PO4－　(D)HPO42－。 〔93指考〕 由Ka知，酸強度：NH4+ ＜ H2PO4─。 共軛鹼強度：NH3 ＞ HPO42─。 鹼性越強 (B)NH3 排列四選項的鹼性順序？ Ka1 (D)HPO42－ Ka2 (C)H2PO4－ Ka3 解離程度 越差 (A)NH4＋

【例】0.01M之H2SO4(aq)，達平衡時，各物種之平衡濃度。 (H2SO4(aq)之Ka2＝1.2×10－2) 講179/補 【例】0.01M之H2SO4(aq)，達平衡時，各物種之平衡濃度。 (H2SO4(aq)之Ka2＝1.2×10－2) Ka1 極大 －0.01 ＋0.01 ＋0.01 解離度45% Ka2 = 1.2 × 10－2 0.01 原來 0.01 －x ＋x ＋x 反應 平衡 0.01－x 0.01+x x [H2SO4]≈0 [H+]=0.01+0.0045=0.0145 [HSO4－]=0.01－0.0045=0.0055 [SO42－]=0.0045 [OH－]= X省略的條件：C＞1000Ka

[SO42－]代表硫酸根的濃度 講179/補 0.01M之H2SO4(aq)，達平衡時，各物種之平衡濃度。 講174 [OH－]= 講174 平衡時水溶液中各粒子濃度間的關係： 硫酸初始濃度 滿足S原子守恆：[H2SO4]0＝[H2SO4]＋[HSO4－] ＋[SO42－] 0.01 =0+0.0055+0.0045 符合電荷守恆：[H＋]＝[HSO4－]＋2[SO42－]＋[OH－] 0.0145=0.0055+2×0.0045 [SO42－]代表硫酸根的濃度 2[SO42－]代表硫酸根所帶電荷

取9.00×10－2 M H2SO4水溶液，測得其pH值為1.00。已知H2SO4 第一個H＋完全解離，則HSO4－的Ka為何？ 講183 取9.00×10－2 M H2SO4水溶液，測得其pH值為1.00。已知H2SO4 第一個H＋完全解離，則HSO4－的Ka為何？ H2SO4 H+ ＋ HSO4 － 0.09 原來 反應 － 0.09 ＋0.09 ＋0.09 HSO4 － H+ ＋ SO4 2－ 0.09 0.09 原來 反應 － 0.01 ＋ 0.01 ＋ 0.01 平衡 0.08 0.1 0.01

0.01M H2S(aq)平衡時各物種之平衡濃度。（Ka1＝1.6×10－7，Ka2＝ 4.0×10－12） 講179 原來 0.01 －x ＋x ＋x 反應 平衡 ≈0.01 x x 反應一產生相同濃度的H+與HS－，反應二因為同離子效應， 兩者幾乎無變化。代入K2定律式，可得S2－。 H+大都由Ka1所解離 原來 4 × 10－5 4 × 10－5 =Ka2 －y ＋y ＋y 反應 [H2S]≈0.01 [H+]=4×10－5 [HS－]= 4×10－5 [S2－]=Ka2=4×10－12 [OH－]= 平衡 ≈4 × 10－5 ≈ 4 × 10－5 y (略大) (略小) 中(弱)酸第二個離子的濃度為Ka2

[S2－]代表硫離子的濃度 2[S2－]代表硫離子所帶電荷 0.01M H2S(aq)平衡時各物種之平衡濃度。（Ka1＝1.6×10－7，Ka2＝ 4.0×10－12） 講179 [H2S]≈0.01 [H+]=4×10－5 [HS－]= 4×10－5 [S2－]=Ka2=4×10－12 [OH－]= (略大) (略小) 講174 平衡時水溶液中各粒子濃度間的關係： 滿足S原子守恆：[H2S]0＝[H2S]＋[HS－] ＋[S2－] 符合電荷守恆：[H＋]＝[HS－]＋2[S2－]＋[OH－] [S2－]代表硫離子的濃度 2[S2－]代表硫離子所帶電荷

零小考 H2S H＋＋HS－ Ka1， HS－ H＋＋S2－ Ka2， 今有0.1 M的H2S(aq)測得pH＝4，且[S2－]＝10－14 M， 求Ka1=？ Ka2=？ 請交換閱卷! 原來 0.1 Ka1= 10－7 Ka2= 10－14 反應 0.1 10－4 10－4 平衡 原來 反應 平衡 10－4 10－4 10－14

0.01M H2S(aq)平衡時各物種之平衡濃度。（Ka1＝1.6×10－7，Ka2＝ 4.0×10－12） 講179 原來 0.01 －x ＋x ＋x 反應 平衡 ≈0.01 x x 反應一產生相同濃度的H+與HS－，反應二因為同離子效應， 兩者幾乎無變化。代入K2定律式，可得S2－。 H+大都由Ka1所解離 原來 4 × 10－5 4 × 10－5 =Ka2 －y ＋y ＋y 反應 [H2S]≈0.01 [H+]=4×10－5 [HS－]= 4×10－5 [S2－]=Ka2=4×10－12 [OH－]= 平衡 ≈4 × 10－5 ≈ 4 × 10－5 y (略大) (略小) 中(弱)酸第二個離子的濃度為Ka2

利用總反應來解題？ 講179   ＋ 錯在哪裡？ [H2S]≈0.01 [H+]=4×10－5 [HS－]= 4×10－5 [S2－]=Ka2=4×10－12 [OH－]= 0.01M H2S(aq)平衡時各物種之平衡濃度。 利用總反應來解題？ 講179  Ka1＝1.6×10－7 平衡時，離子濃度 滿足任一反應的定律式  Ka2＝ 4.0×10－12 Ka＝ 6.4×10－19 ＋ 原來 0.01 －x ＋2x ＋x 反應 平衡 ≈0.01 2 x x 錯在哪裡？ H+大都由K1所解離，並非兩反應皆可解離(不能假設產生2x) ， 又平衡時，[H+]與[s2－]並非2：1。

平衡時離子濃度滿足任何一個定律式(包含總反應) 講179/補 總反應無法用來求H+ 平衡時離子濃度滿足任何一個定律式(包含總反應) 講179/補 【例】一水溶液中含0.05M H2S，加入HCl(g)，直到pH＝2時， 水溶液[S2－]＝？ （H2S之Ka1Ka2依次為110－7，1.210－13） 答610－18M   ＋ 同離子效應下， 、與總反應解離度皆很小， H2S幾乎不變。

講179 已知草酸(H2C2O4)的Ka1和Ka2分別為6.410－2和6.010－5。 在0.10 M的草酸溶液 中，下列有關各物種的濃度之表示， 何者最正確？　(A)[H2C2O4]＝0.10 M　(B)[H＋]＝0.20 M　 (C)[HC2O4－]＝8.010－2 M　(D)[C2O42－]＝6.010－5 M。 〔89日大〕 ＜ ＜ 原來 0.1 反應 －x ＋x ＋x 平衡 0.1－x ＋x ＋x 0.02 0.08 0.08 X省略的條件：C＞1000Ka，x不能省略 原來 x x 反應 －y ＋y ＋y ＝[C2O42－] 平衡 ≈x ≈x y 中(弱)酸第二個離子的濃度為Ka2

講180 已知H3PO4之Ka1＝7.110－3，Ka2＝6.210－8，Ka3＝4.410－13， 求0.1M之H3PO4(aq)達平衡時各物種之平衡濃度 磷酸 亞磷酸 次磷酸 分子式 H3PO4 H3PO3 H3PO2 結構式 磷氧化數 ＋5 ＋3 ＋1 可釋放的 質子數 三 二 一 Ka1 0.71×10－2 1.6×10－2 1.0×10－2 ※酸度比較(比較Ka1)：亞磷酸＞次磷酸＞正磷酸

講180 已知H3PO4之Ka1＝7.110－3，Ka2＝6.210－8，Ka3＝4.410－13， 求0.1M之H3PO4(aq)達平衡時各物種之平衡濃度 原來 0.1 反應 －x ＋x ＋x 平衡 0.1－x ＋x ＋x x省略條件：c＞1000Ka 反應一產生相同濃度的H+與H2PO4－，反應二因為同離子效應，兩者幾乎無變化。代入K2定律式，可得HPO4 2－。 原來 0.023 0.023 反應 －y ＋y ＋y =Ka2 平衡 ≈0.023 ≈ 0.023 y 中(弱)酸第二個離子的濃度為Ka2

=Ka2 講180 0.1 －x ＋x ＋x 平衡 0.1－x ＋x ＋x 越後面解離出來 的離子濃度越小。 [H3PO4]=0.077 原來 0.1 反應 －x ＋x ＋x 平衡 0.1－x ＋x ＋x 反應一產生等濃度的H+與H2PO4－，反應二當中因為同離子效應，兩者幾乎無變化。代入K2定律式，可得H2PO4 2－。 越後面解離出來 的離子濃度越小。 [H3PO4]=0.077 [H+]=0.023 [H2PO4－]= 0.023 [HPO42－]=Ka2=6.2×10-8 [PO43－]=1.2×10-18 [OH－]= (略大) (略小) 原來 0.023 0.023 反應 －y ＋y ＋y =Ka2 平衡 ≈0.023 ≈ 0.023 y 中(弱)酸第二個離子的濃度為Ka2 原來 6.2×10-8 0.023 反應 －z ＋z ＋z 平衡 ≈6.2×10-8 ≈ 0.023 z

講180 平衡時水溶液中各粒子濃度間的關係： [HPO42－]代表離子的濃度 越後面解離出來 的離子濃度越小。 [H3PO4]=0.077 [HPO42－]=Ka2=6.2×10-8 [PO43－]=1.2×10-18 [OH－]= 平衡時水溶液中各粒子濃度間的關係： 滿足P原子守恆：[H3PO4]0＝[H3PO4]＋[H2PO4－] ＋[HPO42－] ＋[PO43－] 符合電荷守恆：[H＋]＝[H2PO4－] ＋2[HPO42－] ＋3[PO43－]＋[OH－] [HPO42－]代表離子的濃度 2 [HPO42－] 代表離子所帶電荷

同離子效應 講221 將0.02 M氫氯酸溶液100 mL與0.20 M醋酸溶液(Ka＝1.810－5) 100 mL混合而得溶液200 mL。下列各項敘述何者正確？　 (A)[H＋]約等於0.11 mol/L　(B)[H＋]約等於0.01 mol/L　 (C)[CH3COO－]約等於1.3410－3 mol/L　 (D)[CH3COOH]約等於0.1 mol/L　(E)[Cl－]約等於0.02 mol/L。 HCl(aq→ H＋(aq) ＋ Cl－(aq) 如何解出 x －0.01 ＋0.01 ＋0.01 CH3COOH(aq) H＋(aq) ＋ CH3COO－(aq) 原來 0.1 0.01 反應 －x ＋x ＋x 溶液中的0.01M[H+]， 幾乎完全由HCl解離出來。 ≈0.1 ≈ 0.01 x 平衡 大哥講話時， 小弟要” shut up” 由於Ka值很小，加上同離子效應， 故解離出來的x值很小

多種弱酸共存，氫離子濃度由多種弱酸共同決定 等體積混合，濃度減半 講221/補 多種弱酸共存，氫離子濃度由多種弱酸共同決定 HA之Ka = 1.0 × 10-5，HB之Ka = 3.0 × 10-5，今取50 mL 0.2M HA 與50 mL 0.2M HB相混合，則溶液中的[H+]=？ HA(aq) H+(aq)＋ A－(aq) 如何解出未知數？ 0.1 平衡時，離子的濃度需滿足定律式 －x ＋x ＋x HB(aq) H+(aq)＋ B－(aq)  0.1 －y ＋y ＋y  ＋ (x+y)2 = 4×10－6 解出(x+y)=2×10-3 [H+]= x＋y ＝[H+]