酸堿反應(yīng)及酸堿平衡第一頁，共六十二頁，2022年，8月28日1酸堿概述酸堿的通性酸能使紫色的石蕊變紅，具有酸性；堿能使紅色的石蕊變藍(lán)，使無色酚酞變紅，具有堿性。酸堿反應(yīng)生成鹽和水。pH值水溶液中H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。pH=-lg{c(H+)/cθ)。酸堿的定義凡在水溶液中電離生成的陽離子全部為H+的物質(zhì)為酸，凡在水溶液中電離生成的陰離子全部為OH-的物質(zhì)為堿。酸堿反應(yīng)是在水溶液中酸電離出的H+和堿電離出的OH-結(jié)合為水的過程。（酸堿電離理論）第二頁，共六十二頁，2022年，8月28日26.1酸堿質(zhì)子理論概念凡在一定條件下能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)為酸，凡在一定條件下能接受質(zhì)子的物質(zhì)為堿。Bronsted&Lowry1923理論淺析1）適用體系不在局限于水溶液；2）涵蓋的物質(zhì)范圍擴(kuò)大；3）酸堿的判定以得失質(zhì)子為依據(jù)，酸堿成對(duì)出現(xiàn)，酸堿的聯(lián)系更加緊密，對(duì)酸堿性質(zhì)的解釋直觀合理；4）理論中存在一定局限性。第三頁，共六十二頁，2022年，8月28日36.1.2.1酸堿概念和酸堿反應(yīng)酸質(zhì)子+堿HCl=H++Cl-HAc=H++Ac-H2CO3=H++HCO3-HCO3-=H++CO32-NH4+=H++NH3H2O=H++OH-H3O+=H++H2O[Al(H2O)6]3+=H++[Al(H2O)5(OH-)]2+酸堿半反應(yīng)第四頁，共六十二頁，2022年，8月28日4酸堿反應(yīng)HCl+NH3=Cl-+NH4+酸（1）+堿（2）=堿（1）+酸（2）質(zhì)子酸堿理論認(rèn)為，所謂的酸堿反應(yīng)，是酸與堿相互作用，分別轉(zhuǎn)化為共軛堿和共軛酸的反應(yīng)，即酸與堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。第五頁，共六十二頁，2022年，8月28日56.1.2.2酸堿的相對(duì)強(qiáng)弱水的質(zhì)子自遞反應(yīng)和質(zhì)子自遞常數(shù)弱一元酸堿的離解弱多元酸堿的離解酸堿的離解度和離解常數(shù)第六頁，共六十二頁，2022年，8月28日6質(zhì)子酸堿的概念關(guān)系OH-+H+=H2O+H+=H3O+水的酸堿半反應(yīng)共軛酸堿對(duì)2共軛酸堿對(duì)1兩性物質(zhì)第七頁，共六十二頁，2022年，8月28日7水的質(zhì)子自遞反應(yīng)H2O=H++OH-(1)H2O+H+=H3O+(2)H2O+H2O=H3O++OH-(3)H2O=H++OH-(4)K?w={c(H3O+)/c?}{c(OH-)/c?}(5)K?w：水的離解常數(shù)；水的質(zhì)子自遞常數(shù)； 水的離子積。第八頁，共六十二頁，2022年，8月28日8不同溫度時(shí)水的質(zhì)子自遞常數(shù)t/℃01020242550100Kθw1.139×10-152.920×10-156.809×10-151.000×10-141.008×10-145.474×10-145.50×10-13嚴(yán)格來講，應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的K?w值，通常情況下，反應(yīng)在室溫進(jìn)行，K?w取1.0×10-14。第九頁，共六十二頁，2022年，8月28日9例*計(jì)算c(HCl)=0.1mol·L-1的鹽酸水溶液的pH值和pOH值。解：HCl是強(qiáng)酸，在水溶液中完全離解，產(chǎn)生的H+對(duì)水的離解具有強(qiáng)烈的抑制作用，故計(jì)算氫離子濃度時(shí)，可忽略水的離解?！郼(H+)=0.10mol·L-1,pH=1.00K

?w={c(H+)/c?}·{c(OH-)/c?}∴c(OH-)=K?w/c?=1.0×10-13mol·L-1c(H+)/c?pOH=13.00合理近似利用水的離子積常數(shù)關(guān)系第十頁，共六十二頁，2022年，8月28日10弱一元酸的離解①HAc+H2O=H3O++Ac-K?a

(HAc)=1.8×10-5②NH4++H2O=H3O++NH3K?a

(NH4+)=5.6×10-10③HS-+H2O=H3O++S2-K?a

(HS-)=7.1×10-15HB+H2O=H3O++B-K?a={c(H3O+)/c?}{c(B-)/c?}c(HB)/c?K?a:弱酸的離解常數(shù)三種酸的強(qiáng)弱順序：

HAc>NH4+>HS-第十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日11弱一元堿的離解Ac-+H2O=HAc+OH-Kb?(Ac-)=5.6×10-10NH3+H2O=NH4++OH-Kb?(NH3)=1.8×10-5S2-+H2O=HS-+OH-Kb?(S2-)=1.4B+H2O=HB++OH-K?b={c(OH-)/c?}{c(HB+)/c?}c(B)/c?K?b

:弱堿的離解常數(shù)三種堿的強(qiáng)弱順序：

S2->NH3>Ac-第十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日12共軛酸堿離解常數(shù)之間的關(guān)系K?w=K?a(HB)·K?b

(B-)HB+H2O=H3O++B-K?(1)

=Ka?(HB)B-+H2O=OH-+HBK?(2)

=Kb?(B-)對(duì)于共軛酸堿：兩式相加：H2O+H2O=H3O++OH-K?(1)·K?(2)

=K?a

(HB)·K?b

(B-)=K?w多重平衡體系第十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日13多元弱酸堿的離解碳酸的離解H2CO3+H2O=H3O++HCO3-K?a1=4.30×10-7HCO3-+H2O=H3O++CO32-K?a2=5.61×10-11磷酸的離解H3PO4+H2O=H3O++H2PO4-K?a1=7.6×10-3H2PO4-+H2O=H3O++HPO42

-K?a2=6.3×10-8HPO42

-+H2O=H3O++PO43

-K?a3=4.4×10-13磷酸根的離解PO43-+H2O=OH-+HPO42-K?b1=2.3×10-2HPO42-+H2O=OH-+H2PO4-K?b2=1.6×10-7H2PO4-+H2O=OH-+H3PO4K?b3=1.3×10-12(1)分步離解，酸堿性逐步減弱；(2)存在復(fù)雜的多重平衡關(guān)系;(3)多個(gè)共軛酸堿對(duì)。第十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日14離解度和酸堿離解常數(shù)離解度HB+H2O=H3O++B-平衡前：c000平衡后：c0(1-α)c0·αc0·α忽略水的質(zhì)子自遞反應(yīng){c(HB)/c?}{c(H3O+)/c?}·{c(B-)/c?}Ka?(HB)={c0(1-α)/c?}{c0·α

/c

?}·{c0·α

/c?}=c0(1-α)≈c0

近似一近似二第十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日15成立條件：酸的濃度不太小，離解度不太大時(shí)。稀釋定律第十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日16例6-1已知HAc的K?a=1.8×10-5，求Ac-的K?b值。解：Ac-為HAc的共軛堿，所以：K?b

(Ac-)=K?w=1.0×10-14=5.6×10-10K?a

(HAc)1.8×10-5第十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日17例6-2試從酸堿質(zhì)子理論的角度定性說明為什么NaH2PO4溶液顯酸性。答：NaH2PO4在水溶液中完全離解為Na+和H2PO4-離子，H2PO4-既可以給出質(zhì)子也可以得到質(zhì)子。(1)H2PO4-+

H2O=H3O++HPO42-(2)H2PO4-+

H2O=H3PO4+OH-K?1=K?a2

(H3PO4)=6.3×10-8K?2

=K?b3

(PO43-)=K?w/K?a1

(H3PO4)=1.0×10-14/(7.6×10-3)=1.3×10-12∵K?1>K?2,反應(yīng)(1)進(jìn)行的趨勢(shì)大，∴溶液顯酸性。第十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日186.2酸堿平衡6.2.1溶液的pH值:pH=-lg{c(H3O+)/c?}(6-5)通常用pH值用來表示溶液的酸度。pH+pOH=pKw?在常溫(25℃)下，pH+pOH=14.00（6-6）12345678910111213140酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)第十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日19弱酸（堿）的離解平衡6.2.2.1一元弱酸（堿）的離解平衡HB+H2O=H3O++B-起始濃度(mol·L-1)c000平衡濃度(mol·L-1)c0-xxx忽略水離解產(chǎn)生的H+c0/K?a≥500，

c0-x≈c0（6-8）第二十頁，共六十二頁，2022年，8月28日20(6-8)(6-9)c0/K?a≥500,c0-x≈c0;第二十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日21例6-3

計(jì)算c(HAc)=0.10mol·L-1的醋酸水溶液中的c(H3O+),c(OH-),pH值及離解度。K?a

(HAc)=1.76×10-5

解：c/c?=0.10＞500K?a1.76×10-5故可用最簡式計(jì)算：c(H+)/c?

=√K?a

·{c/c?}=

√1.76×10-5×0.10=1.3×10-3α(HAc)=c(H+)=1.3%c(HAc)c(H+)=1.3×10–3mol·L-1pH=2.89c(OH-)=7.7×10–12mol·L-1兩個(gè)重要近似：①忽略水的離解；②c≈c0.判斷能否使用最簡式計(jì)算第二十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日22例6-4

將2.45gNaCN固體配成500mL水溶液，計(jì)算此溶液的pH值為多少。K?a

(HCN)=6.20×10-10

解：c/c?=0.10＞500K?b1.0×10-14/6.20×10-10CN-+H2O=HCN+OH-溶液中CN-的初始濃度為：2.45/(49×0.5)=0.10(mol·L-1)c(OH-)/c?={1.0×10-14/6.20×10–10}×0.10=1.3×10-3pH=14-pOH=14-2.89=11.11先判斷能否用最簡式計(jì)算第二十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日236.2.2.2弱多元酸堿的離解平衡{c(H2S)/c?}=1.3×10-7{c(H3O+)/c?}·{c(HS-)/c?}K?a1={c(HS-)/c?}=7.1×10-15{c(H3O+)/c?}·{c(S2-)/c?}K?a2={c(H3PO4)/c?}=6.9×10-3{c(H3O+)/c?}·{c(H2PO4-)/c?}K?a1={c(H2PO4-)/c?}=6.2×10-8{c(H3O+)/c?}·{c(HPO42-)/c?}K?a2={c(HPO4-)/c?}=4.8×10-13{c(H3O+)/c?}·{c(PO43-)/c?}K?a3=第二十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日24[Al(H2O)6]3++H2O=[Al(OH)(H2O)5]2++H3O+[Al(OH)(H2O)5]++H2O=[Al(OH)2(H2O)4]++H3O+[Al(OH)2(H2O)4]++H2O=[Al(OH)3(H2O)3]+H3O+

多元弱酸都是分步離解的，其各級(jí)離解常數(shù)的數(shù)值往往相差104~105，第一步離解出的質(zhì)子又可以抑制后面各步的離解平衡，因此在計(jì)算多元弱酸體系的pH值時(shí)，可近似的認(rèn)為質(zhì)子是第一步離解所產(chǎn)生的，而以后各步離解產(chǎn)生的質(zhì)子可以忽略不計(jì)。一條非常重要的近似原則

Sn2+,Sb3+,Bi3+,Zn2+,Fe2+,Fe3+,Cu2+等金屬離子的水合離子也都是質(zhì)子酸，在水溶液中就極易水解，所以配制這些鹽的水溶液時(shí)應(yīng)先進(jìn)行酸化。第二十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日25碳酸根的離解CO32-+H2O=HCO3-+OH-K?b1={c(OH-)/c?}{c(HCO3-)/c?}=1.78×10-4c(CO32-)/c?HCO3-+H2O=H2CO3+OH-K?b2

={c(H2CO3)/c?}{c(OH-)/c?}=2.33×10-8c(HCO3-)/c?K?b1

：多元弱堿的第一步離解常數(shù)；K?b2

：多元弱堿的第一步離解常數(shù)。第二十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日26例6-5計(jì)算0.10mol·L-1H2S水溶液的c(H3O+),c(HS-)和c(S2-)以及H2S的離解度。解：計(jì)算c(H+)時(shí)，將氫硫酸作為弱一元酸處理：

c/c?＞500K?a1，故可采用最簡式計(jì)算：c(H+)/c?

=√K

?a1·c/c?

=√1.3×10-7×0.10=1.14×10-4c(H+)=1.14×10-4mol·L-1由于可忽略第二步離解，因此：c(HS-)=c(H+)=1.14×10-4mol·L-1HS-+H2O=S2-+H3O+Ka2?

={c(H+)/c?}{c(S2-)/c?}c(HS-)/c?S2-由第二步離解產(chǎn)生：弱酸水溶液是多重平衡體系，所以H+，HS-應(yīng)同時(shí)滿足兩步離解平衡關(guān)系式，又有c(HS-)=c(H+)的近似關(guān)系成立，所以：c(S2-)/c?={c(H+)/c?}{c(S2-)/c?}≈K

?a2c(HS-)/c?c(S2-)=7.1×10-15mol·L-1

α=1.14×10-4/0.10=0.114%近似處理1近似處理2多重平衡原理第二十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日27例6-6計(jì)算0.10mol·L-1Na2S溶液中c(S2-)、c(HS-)和S2-的離解度。解：S2-+H2O=OH-+HS-(1)HS-+H2O=OH-+H2S(2)Kb1?=Kw?/Ka2?=(1.0×10-14)/(7.1×10-15)=1.41Kb2?=Kw?/Ka1?=(1.0×10-14)/(1.3×10-7)=7.7×10-8K?b1>>K?b2,可忽略第二步離解。S2-+H2O=OH-+HS-起始濃度/c?:0.1000平衡濃度/c?

：0.10-xxxc0/K?b1

<500,不能用最簡式計(jì)算。x2=1.410.10-x解得：x=0.09c(HS-)=0.09(mol·L-1)c(S2-)=0.10-0.09=0.01(mol·L-1)α=0.09×100%=90%0.10第二十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日28兩性物質(zhì)的酸堿性K?a1

K?a2

c(H3O+)/c?=HCO3-,H2PO4-,HPO42-,NH4Ac,HC2O4,NH4CN等兩性物質(zhì)水溶液：pH=1(pK?a1+p

K?a2

)2第二十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日296.3酸堿平衡的移動(dòng)6.3.1稀釋作用*6.3.2同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)6.3.3介質(zhì)酸度對(duì)酸堿平衡的影響*第三十頁，共六十二頁，2022年，8月28日306.3.1稀釋作用HB=H++B-K?a=c(H+)·c(B-)c?c?c(HB)c?稀釋為原溶液體積的n倍后：Q=c(H+)·c(B-)c?c?c(HB)c?×1=Ka?＜Ka?nn稀釋后酸的離解度變大，但酸度降低。第三十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日316.3.2同離子效應(yīng)HAc+H2O=H3O++Ac-NH3+H2O=OH-+NH4+Ac-+H2O=OH-+HAcNH4++H2O=H3O++NH3

改變體系中參與平衡的某種離子濃度，使平衡向指定方向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為同離子效應(yīng)。

向弱酸（或弱堿）水溶液中加入其共軛堿（或共軛酸），將會(huì)使弱酸（或弱堿）的離解反應(yīng)受到抑制，使溶液的酸度發(fā)生改變。此種共軛酸堿對(duì)之間對(duì)離解反應(yīng)的相互抑制稱為同離子效應(yīng)。第三十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日32鹽效應(yīng)*γ·c=a表觀濃度（活度）活度系數(shù)真實(shí)濃度

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)嚴(yán)格來講是活度積。如果向弱酸或弱堿的平衡體系中加入與之不具相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，則會(huì)導(dǎo)致弱酸或弱堿的離解度增加。這種現(xiàn)象稱為鹽效應(yīng)。第三十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日33例6-8

計(jì)算(1)向0.10mol·L-1的HAc溶液中加入NaAc使之濃度為0.10mol·L-1，計(jì)算混合溶液的pH值和醋酸的離解度；(2)向0.10mol·L-1的HAc溶液加入HCl，使其濃度為0.10mol·L-1,計(jì)算混合溶液的pH值和解離度。解：設(shè)平衡時(shí)溶液中氫離子的相對(duì)濃度c(H+)/c?=xHAc+H2O=H3O++Ac-0.10-xx0.10+x根據(jù)：K

a?

={c(H3O+)/c?}{c(Ac-)/c?}c(HAc)/c?得：c(H3O+)/c?

=Ka?c(HAc)/c?=Ka?0.10-xc(Ac-)/c?0.10+x同離子效應(yīng)使二者的離解度大大降低，故用初始濃度代替平衡濃度，上式化簡：c(H+)/c?

=K

?a0.10=K

?a

=1.8×10-50.10c(H3O+)=1.8×10–5mol·L-1,pH=4.76α(HAc)=1.76×10–5mol·L-1=0.018%0.10mol·L-1根據(jù)同離子效應(yīng)進(jìn)行合理近似第三十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日34設(shè)平衡時(shí)溶液中氫離子的相對(duì)濃度c(H+)/c?=xHAc+H2O=H3O++Ac-0.10-x0.10+xx根據(jù)：K

?a

={c(H3O+)/c?}{c(Ac-)/c?}c(HAc)/c?得：c(Ac-)/c?

=K?ac(HAc)/c?=K?a0.10-xc(H3O+)/c?0.10+x同離子效應(yīng)使二者的離解度大大降低，故用初始濃度代替平衡濃度，上式化簡：c(Ac-)/c?

=K

?a0.10=Ka

?

=1.8×10-50.10c(H3O+)≈0.10

mol·L-1,pH=1.0α(HAc)=1.76×10–5mol·L-1=0.018%0.10mol·L-1根據(jù)同離子效應(yīng)進(jìn)行合理近似第三十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日35共軛酸堿溶液酸堿度計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式pH=pK?a-lgc(A)/c?c(B)/c?pOH=pK?b

-lgc(B)/c?c(A)/c?第三十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日36【例*】向100mLc(NH3)=0.10mol·L-1的氨水中加入100mLc(HCl)=0.050mol·L-1的鹽酸，計(jì)算所得溶液的pH值。解：反應(yīng)后：c(NH4+)=0.050mol·L-1×100mL=0.025mol·L-1

200mLc(NH3)=0.10mol·L-1×100mL-0.050mol·L-1×100mL=0.025mol·L-1

200mLpOH=pKb?

(NH3)

-lgc(NH3)/c

?=4.74c(NH4+)/c

?pH=9.26得：第三十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日37【例*】計(jì)算c(NaHCO3)=0.10mol·L-1的碳酸氫鈉與c(Na2CO3)=0.10mol·L-1的混合液的pH值。解一：pH=pK

?a2

(H2CO3)

-lgc(HCO3-)/c

?=pK?a2(H2CO3)=10.25c(CO32-)/c

?HCO3-+H2O=CO32-+H3O+CO32-+H2O=HCO3-+OH-解二：？第三十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日386.3.3*介質(zhì)酸度對(duì)酸堿平衡的影響HB+H2O=H3O++B-介質(zhì)酸度與共軛酸堿對(duì)各型體濃度之間的關(guān)系為：pH=pKa?

-lgc(HB)/c?=

pKa?

-lgc(HB)c(B-)/c?c(B-)當(dāng)pH=pK?a

時(shí)，酸式型體和堿式型體濃度相等；當(dāng)pH<pK?a

時(shí)，酸式型體為主；當(dāng)pH>pK?a

時(shí)，堿式型體為主。第三十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日39醋酸的型體分布圖*pKθa=4.76X0.501.00X(HAc)X(Ac-)0第四十頁，共六十二頁，2022年，8月28日40弱二元酸堿溶液的型體分布*H2B=H++HB-pH=pK?a1-lgc(H2B)c(HB-)HB-=H++B2-pH=pK

?a2

-lgc(HB-)c(B2-)當(dāng)pH=pK?a1時(shí)，且pK?a1

＜＜

pK?a2

，則：x(H2B)=x(HB-)≈50%，x(B2-)≈0;當(dāng)pH=pK?a2時(shí)，且pK?a1

＜＜

pK?a2

，則：x(B2-)=x(HB-)≈50%，x(H2B)≈0;當(dāng)pH=(pK?a1

+pK?a2)/2時(shí)，且pK?a1

＜＜

pK?a2

，則：兩性物質(zhì)HB-的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值，x(HB-)≈100%，x(B2-)=x(H2B)≈0;第四十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日41Kθa1Kθa2H2AHA-A2-(Kθa1+Kθa2)/2第四十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日42弱多元酸的型體分布*021446810120.21.00.80.60.4xx(H3PO4)x(H2PO4-)x(HPO42-)x(PO43-)pKθa1pKθa2pKθa3第四十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日43介質(zhì)酸度影響酸堿平衡的一些實(shí)例*1.酸堿指示劑變色141234567891011121303.4甲基橙5.0甲基紅8.2酚酞第四十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日44{c(H2S)/c?}=1.3×10-7{c(H3O+)/c?}·{c(HS-)/c?}K?a1={c(HS-)/c?}=7.1×10-15{c(H3O+)/c?}·{c(S2-)/c?}K?a2=H2S+2H2O=2H3O++S2-K?a=K?a1·K?a2={c(H3O+)/c?}2·{c(S2-)/c?}=9.23×10-22{c(H2S)/c?}金屬硫化物的分步沉淀*第四十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日45例6-9在0.10mol·L-1的HCl溶液中通入H2S至飽和，求溶液中S2-的濃度。解：H2S+2H2O=2H3O++S2-平衡時(shí)0.100.10x在同離子效應(yīng)基礎(chǔ)上的合理近似K?a=K?a1·K?a2={c(H3O+)/c?}2·{c(S2-)/c?}=9.23×10-22{c(H2S)/c?}(0.10)2·x=9.23×10-220.10x=9.23×10-21c(S2-)=9.23×10-21mol·L-1第四十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日466.4緩沖溶液6.4.1緩沖溶液的作用原理6.4.2緩沖溶液的配制6.4.3重要的緩沖溶液第四十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日476.4.1緩沖溶液的作用原理pH=pK?a

-lgc(A)/c?c(B)/c?pOH=pK?b

-lgc(B)/c?c(A)/c?第四十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日48【例*】已知c(HAc)=0.10mol·L-1的醋酸水溶液的pH為2.89。向100mL該溶液中加入1.0mL的c(NaOH)=1.0mol·L-1后，溶液pH的改變。解：加入NaOH后：OH-+HAc=Ac-+H2Oc(HAc)=0.10mol·L-1×100mL-1.0mol·L-1×1.0mL=0.089mol·L-1101mLc(Ac-)=1.0mol·L-1×1.0mL=0.010mol·L-1101mLpH=pK?a

(HAc)-lgc(HAc)=4.74-lg0.089=3.79c(Ac-)0.010ΔpH=0.95第四十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日49【例*】計(jì)算一含有c(HAc)=0.10mol·L-1的醋酸和c(NaAc)=0.10mol·L-1醋酸鈉的水溶液的pH。向100mL該溶液中加入：（1）1mL1.0mol·L-1的鹽酸；（2）1mL1.0mol·L-1的NaOH溶液；（3）100mL水后，溶液的pH值各改變多少？解：pH=pKa?(HAc)-lgc(HAc)=4.74-lg0.10=4.74c(Ac-)0.10(1)加入HCl后：H++Ac-=HAcc(HAc)=0.10mol·L-1×100mL+1.0mol·L-1×1.0mL=0.11mol·L-1101mLc(Ac-)=0.10mol·L-1×100mL-1.0mol·L-1×1.0mL=0.089mol·L-1101mLpH=pK?a

(HAc)-lgc(HAc)=4.74-lg0.11=4.65c(Ac-)0.089ΔpH=-0.09第五十頁，共六十二頁，2022年，8月28日50（2）加入NaOH后:OH-+HAc=Ac-+H2Oc(HAc)=0.089mol·L-1c(Ac-)=0.11mol·L-1pH=pK?a

(HAc)-lgc(HAc)=4.74-lg0.089=4.83c(Ac-)0.11ΔpH=0.09（3）加入水后：c(HAc)=0.050mol·L-1c(Ac-)=0.050mol·L-1pH=pK?a

(HAc)-lgc(HAc)=4.74-lg0.050=4.74c(Ac-)0.050ΔpH=0.00第五十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日51酸堿緩沖溶液的一些規(guī)律酸堿緩沖溶液由酸堿對(duì)組成，具有明顯的緩沖作用，單一的酸堿不具備對(duì)外來強(qiáng)酸強(qiáng)堿的緩沖作用；緩沖體系的緩沖能力來自共軛酸堿的強(qiáng)烈同離子效應(yīng)；pH=pK?a

-lgc(A)/c?c(B)/c?第五十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日52

酸堿緩沖溶液的配制1.緩沖溶液的緩沖能力有一定的限度，只對(duì)不致引起共軛酸堿濃度比大幅度變化的少量酸堿具有緩沖作用；2.適當(dāng)提高共軛酸堿對(duì)的濃度能提高緩沖液的緩沖能力，實(shí)際工作中緩沖液的濃度在0.1~1.0mol·L-1之間；3.當(dāng)總濃度一定時(shí)，酸堿濃度比值為1時(shí)緩沖能力最強(qiáng)，實(shí)際工作中以二者的比值在0.1~10之間；4.緩沖溶液的有效緩沖范圍為pH=pK?a

±1,pOH=pK?b

±1，緩沖溶液的pH值取決于所選共軛酸堿的K?a和K?b

。第五十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日53緩沖溶液的配制步驟1.按要求配制的緩沖液的pH或pOH值選擇合適的緩沖對(duì)：pK?a=pH±1,pK?b

=pOH±1，2.計(jì)算緩沖對(duì)的濃度比:pH=pK?a

-lgc(A)/c?c(B)/c?pOH=pK?b

-lgc(B)/c?c(A)/c?3.酸堿濃度應(yīng)控制在0.1~1.0mol·L-1范圍之內(nèi)；4.用酸度計(jì)測(cè)定緩沖液的pH值，若有差異，加入少量酸堿進(jìn)行調(diào)整。選算取配調(diào)第五十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日54例6-10欲配制pH=3.2的緩沖溶液，應(yīng)選用

HCOOH—HCOONa,HAc—NaAc,H3BO3—NaH2BO3中的哪一對(duì)緩沖體系？解：所選緩沖對(duì)的pK?a值應(yīng)在2.2~4.2之間，或pKθb在9.8~11.8之間:pK?a

(HCOOH)=3.75pK?a

(HAc)=4.76pK

?a1

(H3BO3)=9.24所以應(yīng)選：HCOOH—HCOONa緩沖對(duì)。第五十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日55【例6-11】欲配制pH=9.20的NH4+-NH3緩沖溶液500mL,若使緩沖溶液中NH3的濃度為1.0mol·L-1，需用濃氨水(c=15