文档介绍：酸碱溶液[H+]的计算 全面考虑、分清主次、合理取舍、近似计算
物料平衡电荷平衡*质子条件
化学平衡关系
[H+]的精确表达式
近似处理
近似式
进一步近似处理
最简式
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数量关系
物料平衡(Material<Mass>Balance):
各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.
电荷平衡(Charge Balance):
溶液中正离子所带正电荷的总数等于负
离子所带负电荷的总数.(电中性原则)
*质子条件(Proton Condition):
溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质
子的数目.
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质子条件式的写法
(1) 先选零水准(大量存在,参与质子转移的物质).
(2) 将零水准得质子后的形式写在等式的左边,失质子后的形式写在等式的右边.
(3) 有关浓度项前乘上得失质子数.
注意:质子条件式中不出现零水准物质
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例:一元弱酸(HA)的质子条件式:
零水准(Zero Level): H2O, HA
HA与H2O间质子转移: HA+H2O H3O+ + A-
H2O与H2O间质子转移:H2O+H2O H3O++ OH-
零水准酸型碱型
得失质子数相等: [H3O+] = [A-] + [OH-]
酸型
零水准得
质子产物
碱型
零水准失质子产物
质子条件式: [H+] = [A-] + [OH-]
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例:Na2NH4PO4水溶液
[H+] + [HPO42- ] + 2[H2PO4- ]+3[H3PO4]
= [OH-] +[NH3]
零水准:H2O、NH4+、PO43-
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练习:NaAc+H3BO3水溶液
[H+] + [HAC ]= [OH-] +[H2BO-3]
零水准:H2O、Ac-、H3BO3
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酸碱溶液的几种类型
HA
多元弱酸碱 H2A, H3A
HA-
类两性物质 A-+HB
:强+弱. 弱+弱
:HA+A-
判断条件, 确定用近似式或最简式
先用最简式计算,再看是否合理
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弱酸(碱)溶液 (HA)的[H+]的计算(p55 –57)
展开则得一元三次方程, 难解!
质子条件式: [H+]=[A-]+[OH-]
代入平衡关系式
精确表达式: [H+]=
若将代入
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若: Kac>20Kw(10-), 忽略Kw(即忽略水的酸性)
[HA]=ca-[A-]=ca-([H+]-[OH-])≈ ca-[H+]
得近似式:
若:<5%, 即, 则ca-[H+]≈ca
展开: [H+]2+Ka[H+]-caKa=0, 解一元二次方程即可。
得最简式:
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·L-1 Cl2CHCOOH 的pH. (pKa=) (p56)
如不考虑酸的离解
用最简式则pH=
故应用近似式: [H+]=
解一元二次方程: [H+]=10- 则pH=
解: Kac=10-×=10->>20Kw
Ka/c=10-=10->×10-3
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