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Published byGerrit de Jong Modified 5年之前
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第三节 弱酸弱碱的质子传递平衡 一、一元弱酸、弱碱的质子传递平衡 二、多元弱酸、弱碱的质子传递平衡 三、两性物质的质子传递平衡
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一、一元弱酸、弱碱的质子传递平衡 1.一元弱酸的质子传递平衡 + A- H+ HA 初始浓度(mol/L ) c 0 0
平衡浓度(mol/L ) c-x x x
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一般情况下,弱酸(碱)的Ka(Kb)值很小,
x << c, c -x≈ c 当c/ Ka ≥500时, 解一元二次方程 当c/ Ka < 500时,
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例:计算0.100mol/L HAc溶液的pH值 已知:Ka(HAc) = 1.76×10-5 解:c/ Ka = 0.100/(1.76×10-5) > 500
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2.一元弱碱的质子传递平衡 B + H2O OH- + BH+ 当c/ Kb ≥500时, 当c/ Kb < 500时,
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例:计算0.100mol/L NaAc溶液的pH值 已知:Ka(HAc) = 1.76×10-5 解:Kb= Kw / Ka Kb=5.68 ×10-10 c/ Kb= 0.100/(5.68×10-10) > 500
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二、多元弱酸、弱碱的质子传递平衡 1.多元弱酸的质子传递平衡
定义:凡是能够分步释放两个或两个以上H+的弱酸叫多元弱酸。例:H2CO3 , H3PO4 ,H2S等。 H3PO H2PO H+ H2PO HPO H+ HPO PO H+
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H2S H++HS- HS- H++S2- 多重平衡原则 eg: H2S 2H++S2- ①各种离子的浓度只有一个,同时满足各个平衡。
②各方程式相加减等于K相乘除。 eg: H2S H++S2-
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例:计算饱和H2S溶液中的 [H+]和 [S2-] 。
注意: 饱和H2S溶液中H2S的浓度为0.1mol/L 解: ∵ C/ Ka1 = 0.100/(1.1×10-7) > 500
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HS H S2- 9.5×10-5-y 9.5×10-5+y y ≈ 9.5×10-5 [S2-]= 1.1 ×10-12 mol/L
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结论: ① 多元弱酸酸常数Ka1>>Ka2>>Ka3,可按一元 弱酸处理。 a: 计算 [H+]
当C/ Ka1 ≥500时, 当C/ Ka1 < 500时, b: 比较酸性强弱,只比较Ka1即可
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二元弱酸(以H2A)表示,当Ka1>>Ka2时,
③ 由于多元弱酸(以H3A表示)溶液中A3-浓度很低,如需较大浓度的A3-离子,应尽可能使用A3-的可溶性盐类。例如需用较大浓度的S2-离子时,可选用Na2S等;如需浓度较大的PO43-离子,可选用Na3PO4等。
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2. 多元弱碱的质子传递平衡 定义:凡是能够接受两个或两个以上H+的弱碱 叫多元弱碱。例:Na2CO3 , Na3PO4 , Na2S等。
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PO H2O HPO OH- HPO H2O H2PO OH- H2PO4 - + H2O H3PO OH-
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结论: 多元弱碱若Kb1>>Kb2>>Kb3可按一元弱碱处理。 a:计算[OH-] 当C/ Kb1 ≥500时, 当C/ Kb1 < 500时, b:比较碱性强弱,只比较Kb1。
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例 : 计算0.1 mol/L Na2S溶液的pH值 。 已知 解: Kb1=Kw/Ka2=9.1×10-3 ∵ C/ Kb1 <500, 解一元二次方程 c0 0.1 x x ceq 0.1- x
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三、两性物质的质子传递平衡 既是酸又是碱 既有酸又有碱 定义:凡是既能接受H+,又能释放H+的物质 叫两性物质。 HS-、H2PO4-
NH4Ac、NH4CN
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1、两性物质酸碱性的判断(定性) 若Ka>Kb呈酸性;Kb>Ka呈碱性 例: NaH2PO4 的溶液酸碱性 H2PO4-为酸, Ka= Ka2= 6.23×10-8 H2PO4-为碱, Kb= Kb3 = Kw / Ka1 = 1.3×10-12 Ka > Kb , 溶液显酸性。
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2、两性物质的溶液pH的计算 结论:两性物质的溶液pH与初始浓度无关。
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NaHCO3 : NaH2PO4 : Na2HPO4 : NH4Ac :
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