第四节质子条件式

1、第四节 质子条件式 用质子条件处理酸碱平衡体系是最简便的方法。所以在学习酸度计算之前，先学习质子条件式的写法。 质子H+,（一）质子条件式（质子等恒式PBE ） 酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子数与碱得到的质子数相等，酸与碱之间的这种质子等恒关系叫质子条件式，也叫质子平衡式。,1.选择零水准物质(23种) 溶液中大量存在的 并参与质子转移反应的物质 2.写出零水准之间的质子转移反应 3.写质子条件式 等式一边写得质子后产物 等式另一边写失质子后产物 在有关浓度项前乘上得失质子数。,写质子条件式的步骤：,例1:写出一元弱酸(HA)的质子条件式： 解：选零水准: H2O, HA; 它们的质子转移情

2、况是: 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 得质子 失质子 产物 产物 得失质子数相等: c(H3O+) = c(A-) + c(OH-),得质子产物,失质子产物,质子条件式: c(H+) = c(A-) + c(OH-),例2:写NaH2PO4的质子条件式。 解：其水溶液中,大量存在并参与质子转移的物质是H2O 和H2PO4,故选它们作零水准,它们的质子转移情况是: H2PO4 + H2O HPO42+ H3O+ H2PO4 + 2H2O PO43+ 2H3O+ H2PO4 + H2O OH +

3、H3PO4 H2O + H2O OH + H3O+ 零水准 失质子产物 得质子产物 c(H+) + c(H3PO4) =c(HPO42-) + 2c(PO43-) + c(OH-),例3. 写Na2HPO4水溶液的质子条件式。 解：选 零水准HPO42-，H2O; 它们的质子转移情况是: HPO42 + H2O PO43 + H3O+ HPO42 + H2O OH + H2PO4 HPO42 + 2H2O 2OH+ H3PO4 H2O + H2O OH + H3O+ 零水准 失质子产物 得质子产物 所以Na2HPO4的质子条件式是: C(H2PO4-)+ 2C(H3PO4) + C(H+) =

4、 C(PO43-)+ C(OH-),例4:写NH4 H2PO4水溶液的质子条件式。 解：零水准NH4+，H2PO4-，H2O NH4+ + H2O NH3 + H3O+ H2PO4 + H2O HPO42 + H3O+ H2PO4 + 2H2O PO43 + 2H3O+ H2PO4 + H2O OH + H3PO4 H2O + H2O OH + H3O+ 零水准 失质子产物 得质子产物 故,NH4 H2PO4水溶液的质子条件式 是： C(H3PO4)+ C(H+) = C(NH3) + C(HPO42-) + 2 C(PO43-) + C(OH-),小 结,写质子条件式的步骤： 1.选两个以上

5、零水准(大量存在,并参与质子转移的 物质,12个失质子水准, 12个得质子水准); 2.写出零水准的得失质子反应; 3.写质子条件式：失质子产物浓度的和等于得质子 产物浓度的和(其中得失多个质子的产物须乘相应系数)。,再见！,第四章,第五节、酸碱水溶液酸度的计算,学习要求:,1.掌握一元弱酸、弱碱水溶液酸度的计算； 2.理解多元弱酸、弱碱水溶液酸度的计算; 3.了解两性物质水溶液酸度的计算。,一、什么叫酸度,酸度是指C(H+); pH=lg C(H+); 酸度、C(H+)越大, pH值越小; 酸度、C(H+)越小, pH值越大。,二、计算酸度有何实际意义?,答:其有广泛的现实意义，举例：,配位

6、滴定,氧化还原滴定,沉淀滴定,酸碱滴定,H+,三、一元弱酸、弱碱水溶液酸度计算,设某一元弱酸HA的分析浓度为C。，其质子条件式为： C(H+) = C(A) + C(OH),因,又因,所以,即 （7-15）,由于C(HA)未知,需将C(HA)与C(H+)、C。、 Ka的关系代入才解出C(H+)，较复杂。 若允许误差5，则可作近似处理：,1.当 ,即酸不太弱，可忽略水的解离，即 项可略去， 且c(HA)=C0-c(A-)C0-c(H+), 故式（7-15）简化为:,(7-16) 两边平方并求解得： 2.当 时，可忽略 ，且由于HA的解离度也很小，故 c(HA)=C0-c(A-)C0 则 （7-1

7、7）,将上述公式中的C(H+)、Ka分别更换为C(OH)、Kb则得到计算一元弱碱液酸度的公式。,例7-7 计算分析浓度为0.10molL-1HAc溶液的pH。,酸度的计算,3. 当 由于C。很小， Ka更小，解离出的C(H+)也很小，实际应用中一般不需计算其酸度。,解：查附录七得HAc的 =1.810-5， 因,所以,pH=lg1.3103 =3 lg1.3=2.87,例7-10计算分析浓度为0.040molL-1的CH2ClCOONa水溶液的pH。,解： 故: pOH=6.27 pH=14-6.27=7.73,四、多元弱酸、弱碱水溶液酸度的计算,一般地， ，即其第一级解离远远大于第二级，且第

8、一级解离生成的H+对第二级解离有抑制作用，故二级解离可以忽略。此时 ，多元弱酸可当成一元弱酸处理，多元弱碱也如此。,例7-11 计算分析浓度为0.10molL-1H2S水溶液的pH。,解： 的 因,pH=lgC(H+)= lg1.110-4=4-lg1.1 =3.94,五、两性物质水溶液酸度的计算,两性物质是指既能给出质子又能接受质子的一类物质。常遇到的两性物质主要是电离理论中的酸式盐如NaHCO3,Na2HPO4,NaH2PO4, NaHC2O4及弱酸弱碱盐如NH4Ac等。,设两性物质NaHA的分析浓度为c0，其质子条件式是： c(H+) + c(H2A) = c(A2-) + c(OH-)

9、 即 整理后得到计算两性物质NaHA水溶液c(H+)的精确式： （7-20）,一般，两性物质HA-的酸式解离和碱式解离倾向都很小（即 和 都很小），因此c(HA-)c0,故式（7-20）简化为下面的近似式： （7-21） 对上式还可作下述近似处理：,1.当 时，式（7-21）中的 项可忽略，则得到计算两性物质NaHA溶液H+浓度的最简式： （7-22） 对其它多元弱酸的酸式盐，如此类推。如，当NaH2PO4、Na2HPO4浓度较大时， NaH2PO4的 Na2HPO4的,2.当 时，式（7-21）只能忽略 项，c(H+)的近似式为: (7-23) 3.当 时， 式（7-21）中的 项可略去，则得近似式： (7-24),例7-14 计算0.20molL-1邻苯二甲酸氢钾溶液的pH。 解：邻苯二甲酸的 故 pH=lg6.510-5=5- lg6.5=4.18 .,.,2.你能算出酸奶的pH值吗？,讨 论,1.你能计算出蒸馏水准确的pH吗？,返回,5.能否用pH试纸测水的pH值？,4.溶液的pH值一般是由计算得到的还是用仪器测得的?,3.酸奶的pH值是由计算得到的还是用