天津工业大学：《生物无机化学》课程教学资源（PPT课件）第5章 溶液 5.3 弱电解质溶液（酸碱解离平衡）

@ 5.3弱电解质溶液 谨严格 (酸碱解离平衡) 1.水的解离平衡和溶液的酸碱性 2.弱酸、弱碱的解离平和溶液 求实求是 pH值的计算 3.解离度和解离常数的关系 4.同离子效应和盐效应 5.酸碱缓冲溶液 天津工案大学

1. 水的解离平衡和溶液的酸碱性 2. 弱酸、弱碱的解离平衡和溶液 pH值的计算 3. 解离度和解离常数的关系 4. 同离子效应和盐效应 5. 酸碱缓冲溶液 5.3 弱电解质溶液 （酸碱解离平衡）

严 5.3.1水的解离平衡和溶液的酸碱性 谨 严 纯水能微弱的解离：HO±H++OH 格 平衡时： Ko-]10H] CO 实 简写为：K8=H][OH] 是 水的离子积常数 纯水中[H]和[OH的乘积 天津子常大学

5.3.1 水的解离平衡和溶液的酸碱性 纯水能微弱的解离： H2O H+ + OH- 平衡时： 简写为： 纯水中[H+ ]和[OH- ] 的乘积 水的离子积常数 [OH- ] Kw = [H+ ] c c · Kw = [H+ ][OH- ]

严 注意 K是T的函数 严 25℃时，KQ=H][OH]=1.0×10-14 格 0℃时，Ke=[H][OH]=1.15×10-15 100℃时，KQ=H][OH]=5.43×10-13 求 以水为溶剂的稀溶液中均存在水的解离平衡 是 酸性溶液 碱性溶液 只要H+、OH、H,O三者共存 中性溶液 就有Ke存在 天津掌大学

25℃时， 0℃时， 100℃时， 以水为溶剂的稀溶液中均存在水的解离平衡 酸性溶液 碱性溶液 中性溶液 只要H+ 、OH-、H2O三者共存 Kw 是T 的函数 Kw = [H+ ][OH- ]=1.0×10-14 Kw = [H+ ][OH- ]=1.15×10-15 Kw = [H+ ][OH- ]=5.43×10-13 就有Kw 存在 注意

严 pH→小，H]→大，酸度高 谨 PH=-H pH→大，H门→小，酸度低 严 格 pOH=-1g[OH 酸性：pH7 求 ◆水溶液：pH=0~14 是 ◆ pH适用于[H]、[OH]1.0mol.dm3 pH1.0mol dm-3 pH>14 ◆纯水：pH=7 天津工常大学

pH lg[ H ] + = − pOH -lg[OH ] - = pH + pOH = pKw = 14 pH → 小， [H+ ] → 大， 酸度高 pH → 大， [H+ ] → 小， 酸度低 室温下： 酸性：pH＜7 中性：pH = 7 碱性：pH＞7 -3 [H ]＞1.0mol dm + ◆水溶液： pH = 0 ~ 14 ◆ pH适用于 [H+ ]、[OH- ]＜1.0mol·dm-3的溶液 pH＜0 [OH ] pH＞14 − ＞1.0mol·dm-3 ◆纯水：pH = 7

5.3.2 弱酸、弱碱的解离平衡 谨严格 和溶液pH值的计算 1.一元弱酸的解离平衡和溶液pH值的计算 求实求是 HA+H2O÷H3O++A 简写为 HA→H++A 平衡时 K=H']Vc9)-[A]/c9 ([HA]/C 天津常大学

5.3.2 弱酸、弱碱的解离平衡 和溶液pH值的计算 1. 一元弱酸的解离平衡和溶液pH值的计算 HA H+ + A- 平衡时 ([HA]/ ) ([H ]/ ) ([A ]/ ) a c c c K + −  = HA + H2O H3O+ + A- 简写为

严 H][A] 简写为 表示平衡浓度 [HA] 格 酸的解离常数（是T的函数） 平衡时：[H]=[A]+[OH] 实求是 H*]= KA·[HA],K [H"] [H] 整理：[H]=√K·[HAc]+Kw 精确公式 天津掌大学

平衡时： [H+ ] = [A- ] + [OH- ] 整理： 精确公式 [H ] [H ] [HA] [H ] a w + + + +  = K K a w [H ] = K [HAc]+ K + 简写为 [HA] [H ][A ] a + − K = 表示平衡浓度 酸的解离常数（是T 的函数）

当cKa20Kw时 忽略HO的解离 谨严 K:=HIA-][H'P [HA] c-[H*] 格 [H]+Ka[H]-K·c=0 [H]= -K+V(K8)2+4K8c 实求 近似公式 2 C 是 当 400 [H]=VK°c 最简公式 注意 公式的适用条件 天津工掌大学

近似公式 当cKa ≥ 20Kw时 = K c + a [H ] 最简公式 公式的适用条件 Ka c ＞ 400 忽略H2O的解离 [HA] [H ] [A ] a + −  K = [H ] [H ] 2 + + − = c [H ] a [H ] a 0 2 +  −  = + + K K c 2 ( ) 4 [H ] a 2 a a − K + K + K c = + 注意 当  ＜5%

严 例题5-5i 计算298.15K时0.10mol·dm-3HAc溶液的 严 pH值。 格 解：298.15K时，HAc的K°=1.8×10-5 求 0.10 求是 1.8×105 =5.6×103>400 [H]=VK8c=V1.8x105x0.10 =1.34×103(mol.dm3) pH=-lg[H]=-lg1.34×103=2.87 天津常大

例题5-5 计算298.15K时0.10mol·dm-3HAc溶液的 pH值。 解： 1.34 10 (mol dm ) −3 −3 =   pH lg[ H ] + = − 5 a 1.8 10 0.10 −  = K c 3 = 5.610 1.8 10 0.10 5 =   − lg1.34 10 2.87 3 = −  = − ＞400 298.15K时，HAc的Ka = 1.8×10-5 = K c + a [H ]

2.一元弱碱的解离平衡和溶液pH值的计算 严 BOHB++OH 严 同理可得 格 精确公式： [OH]=VK·[BOHI+KQ 求 当cKb220Kw时 实 -K8+V(K8)2+4K8c 近似公式： [OH]= 2 是 当0400 注意 最简公式： [OH]=VK8·c 公式的适用条件 天津素大学

2. 一元弱碱的解离平衡和溶液pH值的计算 BOH B+ + OH- 精确公式： 近似公式： 最简公式： 公式的适用条件 同理可得 b w [OH ] = K [BOH]+ K − 当cKb ≥ 20Kw 时 2 ( ) 4 [OH ] b 2 b b − K + K + K c = − Kb c ＞ 400 = K c − b [OH ] 注意 当  ＜5%

严 例题5-6计算298.15K时0.10mol·dm-3NH3H2○溶 液的pH值。 格 解：298.15K时，NH3H2O的K6=1.8×105 C 0.10 K 1.8×105=5.6×103>400 实求是 [OH]=VK8c=V1.8×105×0.100 =1.34×10-3(mol·dm-3) pH=14-p0H=14+g[0H-]=14+lg1.34×103=11.13 天津工常大

例题5-6 计算298.15K时0.10mol·dm-3NH3·H2O溶 液的pH值。 解： 1.34 10 (mol dm ) −3 −3 =   5 b 1.8 10 0.10 −  = K c 3 = 5.610 1.8 10 0.100 5 =   − ＞400 298.15K时，NH3·H2O的Kb = 1.8×10-5 = K  c − b [OH ] pH 14 pOH 14 lg[OH ] 14 lg1.34 10 11.13 3 = − = + = +  = − -