分布分数δ的计算（课堂PPT）

1、1( (一一) )几个概念几个概念酸度：酸度：一、处理水溶液中酸碱平衡的方法一、处理水溶液中酸碱平衡的方法酸的浓度：酸的分析浓度即总酸度。酸的浓度：酸的分析浓度即总酸度。 平衡浓度：平衡浓度：反应达到平衡时，溶液中溶质某反应达到平衡时，溶液中溶质某种型体的实际浓度。以种型体的实际浓度。以 表示表示分析浓度：分析浓度：溶液中某种溶液中某种溶质的总浓度。溶质的总浓度。 3-2 水溶液中弱酸（碱）各型体的分布水溶液中弱酸（碱）各型体的分布溶液中溶液中H+的浓度的浓度H+，常用，常用pH表示表示2（二）物料平衡（）物料平衡（MBE） 平衡状态时，与某溶质有关的各种型体平衡浓度之和平衡状态时，与某溶质有

2、关的各种型体平衡浓度之和等于它的分析浓度。其数学表达式为物料平衡方程。等于它的分析浓度。其数学表达式为物料平衡方程。3(三三)电荷平衡（电中性原则电荷平衡（电中性原则CBE）平衡状态时，电解质溶液中各种阳离子所带的平衡状态时，电解质溶液中各种阳离子所带的正电荷总浓度等于正电荷总浓度等于所有阴离子所带的所有阴离子所带的负电荷总浓度。负电荷总浓度。4（四）质子平衡（四）质子平衡(PBE)(PBE)当酸碱反应达到平衡时，酸失去质子的总量等于当酸碱反应达到平衡时，酸失去质子的总量等于碱接受质子的总量。碱接受质子的总量。其数学关系式称为质子平衡方程或质子条件式。其数学关系式称为质子平衡方程或质子条件式。

3、溶液中大量存在且参与质子转移的微粒溶液中大量存在且参与质子转移的微粒5列出得失质子的结果列出得失质子的结果依据得失质子相等的原则写出依据得失质子相等的原则写出PBE书写：书写：选出质子参考水准选出质子参考水准6例例-写出写出NaNH4 HPO4 溶液溶液PBENH4+HPO42-H2ONH3PO43-OH-H2PO4-H3PO4H+H+H2PO4-+2H3PO4=NH3+ PO43-+OH-PBE中不含质子参考水准中不含质子参考水准7分布分数：分布分数：溶质某种型体的平衡浓度在总浓溶质某种型体的平衡浓度在总浓度中占的分数（比例），以度中占的分数（比例），以表表示示cHAc1HAccAc0AcH

4、Ac H+Ac-二二 、酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响8cHA1HAaKHH（一）一元弱酸（一）一元弱酸( (碱碱) )分布分数分布分数c=HA+A-HAAHaK同理同理aaKKH0A HA H+A-91AHA结论：结论： 与与 H H+ + 有关，即有关，即是是 H H+ + 的函数的函数由由可计算各型体的平衡浓度可计算各型体的平衡浓度10一元弱酸的分布分数图分析AHApHi作图，即分布系数图pKa0.5HAA-1.0 ipH11一元弱酸的分布分数图分析AHApHi作图，即分布系数图pKa作图，可得分布分数图作图，可得分布分数图pHi0.5HAA1.0 ip

5、H12一元弱酸的分布分数图分析，),(pHKfaiaKppH1）（，5 . 0AHAHAA-2ppH2aK）（，1HAcHA2ppH3aK）（，1AcA-, 2ppH2p4aaKK）（HAA-c13HAc 的的x-pH 图（图（pKa=4.76)HAcAc-4.76xHAc的优势区域图的优势区域图02468101214pH2.766.763.466.063.765.764.76pKaAc-HAc140 00.50.51 10 02 24 46 68 8101012121414pHpHx3.17HFF-HF 的的x-pH图图(pKa=3.17)HF 的优势区域图的优势区域图HF F-pH3.17

6、pKa15HCN 的的x-pH图图 (pKa=9.31) 0 00.50.51 10 02 24 46 68 8101012121414pHpHx9.31HCNCN-pKa9.31HCN CN-HCN 的优势区域图的优势区域图pH16一元弱酸的分布分数图分析，),(pHKfaiaKppH1）（，5 . 0AHAAHA2ppH2aK）（，1HAcHA2ppH3aK）（，1AcA, 2ppH2p4aaKK）（HAA c17一元弱碱同理推导一元弱碱同理推导? ?43NHNH OHOH H3NH-KbKaKa OH HHNH-4KbKbKa18例例-2 -2 计算计算pH=5.00pH=5.00时，时

7、， 0.10mol/L HAc0.10mol/L HAc溶液中各型体的溶液中各型体的分布分数和平衡浓度分布分数和平衡浓度已知：已知：K Ka a=1.8=1.810 10 55 ，H H + += 1.0= 1.010 10 55 mol/L mol/L1936. 0HHHAcKamol/L 036. 0HAcHAccmol/L 064. 0036. 01 . 0A64. 036. 01cAc20（二）多元弱酸（二）多元弱酸( (碱碱) )分布分数分布分数如如H2AAHAAH22cAHHHA21aKHAHA22aK212112HHHAH2222AHaaaKKKc2111HHHHA21HAaaa

8、aKKKKc211212HHA220AaaaaaKKKKKc22二元酸的分布分数图* 注意pKa的大小。0.00.20.40.60.81.00.05.010.0pHiH2AHAA(6)(7)(3)(4)(5) (1) (2)pKa1pKa2231ppH1aK）（，5.0HAAH2HAAH-22ppH2aK）（，5 .0AHAAHA-2-24, 2ppH31aK）（, 1AH2AHAAH-2-2cAH22ppH2p421aaKK）（cHA-，1HA252ppH52aK）（，1AAHAAH-2-2cA-22p61Ka）（cHAAH-22p72aK）（cAHA- 2-260.00.20.40.60.

9、81.00.02.04.06.08.010.012.014.0pH分布系数00.10p00. 5p21aaKK，270.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.02.04.06.08.010.012.014.0pH分布系数00. 9p00. 5p21aaKK，280.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.02.04.06.08.010.012.014.0pH分布系数00.6p00.5p21aaKK，290.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.02.04.06.08.010.012.014.0pH分布系数50.

10、6p00. 5p21aaKK，30 H2CO3的的x-pH图图H2CO3HCO3-CO32-0 00.50.51 10 02 24 46 68 8101012121414pHpHx H2CO3 HCO3- CO32-H2CO3 HCO3 - CO32-6.38pKa110.25pKa2 pKa = 3.87 H2CO3的的优势区域图优势区域图存在形式：存在形式： H H3 3POPO4 4 ； H H2 2POPO4 4- -； 分布分数：分布分数： 3 3 2 2 ( (三三) ) 三元酸三元酸 ( (以以H H3 3POPO4 4为例为例) )3 =H+3 H+3+H+2Ka1+H+Ka1Ka2+Ka1Ka2 Ka32 =H+2 Ka1H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1Ka2 Ka332HPO42-；PO43-； 1 01 =H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1Ka2 Ka3H+ Ka1Ka20 =H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1Ka2 Ka3Ka1Ka