《分析化学》课程教学资源（课件讲稿）第4章 -第2部分

第4章酸碱滴定法 4.1酸碱平衡的理论基础 4.2酸碱溶液中的分布分数 4.3酸碱溶液pH的计算 4.4酸碱指示剂 4.5酸碱滴定曲线 元酸碱和多元碱的滴定 4.6酸碱滴定应用示例

1 4.1 酸碱平衡的理论基础 4.2 酸碱溶液中的分布分数 4.3 酸碱溶液pH的计算 4.4 酸碱指示剂 4.5 酸碱滴定曲线 一元酸碱和多元碱的滴定 4.6 酸碱滴定应用示例 第4章 酸碱滴定法

43 酸碱溶液DⅡ的计算 ·质子条件式 ·一元（多元)弱酸（碱）溶液pH的计算 ·两性物质溶液pH的计算 ·缓冲溶液pH的计算 山东覆王大军 Analytical Chemistry 2

Analytical Chemistry 2 • 质子条件式 • 一元（多元）弱酸（碱）溶液pH的计算 • 两性物质溶液pH的计算 • 缓冲溶液pH的计算 酸碱溶液pH的计算

1、酸碱溶液pH的计算思路 质子条件 酸碱平衡关系 [H]的精确表达式 近似处理 计算H1的近似式和最简式 综合考虑、分清主次、合理取舍、近似计算 山东理工大军 HANDONGUNIVERSITYOF TECHNOLOGY Analytical Chemistry 3

Analytical Chemistry 3 1、酸碱溶液pH的计算思路 综合考虑、分清主次、合理取舍、近似计算 质子条件 酸碱平衡关系 [H+ ]的精确表达式 近似处理 计算[H+ ] 的近似式和最简式

2、一元弱酸（碱）溶液pH的计算 浓度为cmol/L的HA溶液 溶液中平衡： HA-→A H,0*←+H— H,O H→OH PBE: [H]=[A]+[OH] 解离平衡 A= K [HA] [OH]= Kw [H] [H] [HA]=cδHA=C [H] H]= K [HA]Kw H]+K。 [H] [H] 精确式 [H]3+K,[H]-(K,c+K)[H]-KK=O 此为一元弱酸[H1的精确计算式，难以求解。 山东理工大军 Analytical Chemistry

Analytical Chemistry 4 HA [H ] [HA] [H ] a c c K      

[H子=KHA]+K [H']=VK [HA]+Kw HAIEC I cK≥10Kw [H']=K(c-[H']) 近似式1 c/Ka<105 c/K,≥105时，c-[H]≈c [H]=-K。+VK2+4ck r=风 2 最简式目 当cK,≤10Kv但c/K≥105时 [H']=VcK.+Kw 近似式2 山东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 5 Analytical Chemistry

Analytical Chemistry 5 a w [H ] [HA] K K   a w [HA] [H ] c cK K 10    a [H ] ( [H ]) K c     2 a a a 4 [H ] 2     K K cK  a c K c c / 105 [H ]     时, a [H ] cK   最简式 当cK K c K a w a   10 / 105 但 时 a w [H ] cK K    a c K/ 105  近似式1 [HA]  c 2 a w [H ] [HA] K K    近似式2

一元弱酸水溶液H]计算公式： cKa≥10Kw且c/K≥105H]=VeK cK,≥10K但c/K<105[1=-K+VK,+4cK 2 cKa<10Kw但c/K2≥105[H]=VcKa+Kw 归东翟王大 Analytical Chemistry 6

Analytical Chemistry 6 a w a cK K c K   10 / 105 但 一元弱酸水溶液[H+ ]计算公式： a w a cK K c K   10 / 105 且 a [H ] cK   2 a a a 4 [H ] 2     K K cK  cK K c K a w a   10 / 105 但 a w [H ] cK K   

例1计算0.10 mol-L-HAc溶液的pH值。 解：已知c=0.10molL,K2=1.8×10-5,cK。>10K 又因为cK>105,故可采用最简式计算。 [H*]=VcK。=V1.8x103x0.10=1.3x10(mol.L) pH=2.87 例2计算0.10moL1一氯乙酸（CH,CIC0OH)溶液的pH值。 解：已知c=0.10 mol-L-,K,=1.4×103,cK。>10K 但c/K,<105,故要采用近似式计算。 [H]=-Kty区2+4K 2 -1.4×10-3+V(1.4×10-3)2+4×1.4×10-3×0.10 =1.1×10-2(mol-L) 2 pH=1.96 归东翟工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry

Analytical Chemistry 7 例2 计算0.10mol·L-1一氯乙酸（CH2ClCOOH）溶液的pH值。 例1 计算0.10mol·L-1HAc溶液的pH值。 pH＝2.87 解：已知c＝0.10mol·L-1 ，Ka ＝1.8×10-5 ， 又因为c/Ka>105，故可采用最简式计算。 a Kw cK 10 5 3 1 [ ] 1.8 10 0.10 1.3 10 ( ) H cK mol L a            解：已知c＝0.10mol·L-1 ，Ka ＝1.4×10-3 ， 但c/Ka<105，故要采用近似式计算。 a Kw cK 10 2 4 [ ] 2 K K cK a a a H      1.1 10 ( ) 2 1.4 10 (1.4 10 ) 4 1.4 10 0.10 2 1 3 3 2 3                  mol L pH＝1.96

一元弱碱水溶液[O计算与弱酸类似，只需将 H]→[OH];Ka→Kb 一元弱碱水溶液OⅢ]计算公式： cKb≥10Kw且c/Kb≥105 [OH ]=cK cK,≥10K但c/K。<105[oH]=-K+K。+4cK 2 CK,<l0Kw但c/K,≥105[OH]=VcKb+Kw目 山东覆王大军 Analytical Chemistry 8

Analytical Chemistry 8 b w b cK K c K   10 / 105 但 一元弱碱水溶液[OH- ]计算公式： b w b cK K c K   10 / 105 且 b [ H ] O cK   2 b b b 4 [ H ] 2 K K cK O      cK K c K b w b   10 / 105 但 b w [ H ] O cK K    一元弱碱水溶液[OH ]计算与弱酸类似，只需将 [H+ ]  [OH ]；Ka Kb

3、多元弱酸（碱）溶液pH的计算 多元弱酸分步解离，一般有： K>K>K,.>K 可按一元弱酸处理。 当cKa≥10Kw但c/Ka1≥105 H门=-K+VK2+4ck 2 当cK,≥10Kw且c/K,≥105 [H]=√cK 中东翟王大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry 9

Analytical Chemistry 3、多元弱酸(碱)溶液pH的计算 多元弱酸分步解离，一般有： 1 2 3 a a a an K K K K     2 a1 a1 a1 4 [H ] 2     K K cK  a1 [H ] cK   可按一元弱酸处理。 a1 w a1 当 cK K c K   10 / 105 但 a1 w a1 当 cK K c K   10 / 105 且 9

多元弱碱溶液 K>K2>K3.>Km 当cKb≥10Kw但c/Kb1<105时 [OH ]=-K+K2+4cKpl 2 当cKb1≥10K且c/Kb1≥105时 [OH ]=VcKpI 归东翟王大 Analytical Chemistry 10

Analytical Chemistry K K K K b1 b2 b3 bn     多元弱碱溶液 b1 w b1 当cK K c K   10 / 105 但 时 2 b1 b1 b1 4 [OH ] 2     K K cK  b1 w b1 当cK K c K   10 / 105 且 时 b1 [OH ] cK   10