药学专科自考- 酸碱平衡

1、第一节第一节 酸碱质子理论酸碱质子理论第二节第二节 溶液的酸碱性溶液的酸碱性第三节第三节 电解质溶液电解质溶液第四节第四节 缓冲溶液缓冲溶液酸：酸：在水中电离产生的阳离子全部是在水中电离产生的阳离子全部是H H+ +的化合物的化合物碱：碱：在水中电离出的阴离子全部是在水中电离出的阴离子全部是OHOH的化合物的化合物酸碱反应的实质：酸碱反应的实质：H H+ +OH+OHHH2 2O O酸碱限定在以水为溶剂的体系酸碱限定在以水为溶剂的体系碱限定为氢氧化物碱限定为氢氧化物该理论局限性：该理论局限性：ArrheniusArrhenius于于18871887年提出酸碱的电离理论：年提出酸碱的电离理论：

2、CHCH3 3CHCH2 2ONaONa、NaNa2 2COCO3 3等为什么有碱性？等为什么有碱性？ HClHCl + NH + NH3 3 NHNH4 4ClCl（气态下和苯中）（气态下和苯中）无法解释的现象：无法解释的现象：酸酸：凡是能：凡是能给出质子给出质子（H H）的物质）的物质碱碱：凡是能：凡是能接受质子接受质子H H的物质的物质酸、碱可以是酸、碱可以是阳离子、阴离子阳离子、阴离子和和中性分子中性分子布朗斯特布朗斯特 劳瑞劳瑞如：如：HAcHAc、HClHCl、NHNH4 4+ +、H H2 2POPO4 4、H H2 2COCO3 3 如：如：POPO4 43 3、OHOH、Cl

3、Cl、HCOHCO3 3、NHNH3 3 1. 1. 酸碱的定义酸碱的定义2. 2. 酸碱的共轭关系酸碱的共轭关系HAc Ac + H+ ( (共轭共轭) )酸酸 ( (共轭共轭) )碱碱 + + 质子质子NH4+ NH3 + H+ H2CO3 HCO3 + H+ HCO3 CO32 + H+ H2 OH + H+ H3O+ H2O+ H+酸失去质子变为其酸失去质子变为其共轭碱；碱得到质共轭碱；碱得到质子变为其共轭酸子变为其共轭酸。共轭酸碱对：只相差共轭酸碱对：只相差一个质子一个质子的一对酸碱的一对酸碱如：如：H H2 2SOSO4 4-HSO-HSO4 4、HSOHSO4 4-SO-SO4

4、422、H H2 2O-OHO-OH 、 H H3 3O O+ +- -H H2 2O O 、HCOHCO3 3- -COCO3 32 2、NHNH4 4+ +-NH-NH3 3。Acid(酸酸)Base(碱碱)3. 3. 酸碱的相对性酸碱的相对性同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表现出不同的酸碱性。同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表现出不同的酸碱性。 既能给出质子又能接受质子的物质称为既能给出质子又能接受质子的物质称为酸碱两性物质酸碱两性物质, ,如：如：H H2 2O O、HCOHCO3 3为两性物质。为两性物质。 H H2 2O-OHO-OH H2 OH + H+ H3O+ H2O+ H+

5、H2CO3 HCO3 + H+ HCO3 CO32 + H+ HCOHCO3 3- -COCO3 32 2H H2 2COCO3 3-HCO-HCO3 3H H3 3O O+ +- -H H2 2O O 共轭酸酸性越强，其共轭碱碱性越弱；反之，共轭共轭酸酸性越强，其共轭碱碱性越弱；反之，共轭酸酸性越弱，其共轭碱碱性越强。酸酸性越弱，其共轭碱碱性越强。二、酸碱反应二、酸碱反应酸酸1 + 1 + 碱碱2 2 碱碱1 + 1 + 酸酸2 2H+质子在酸碱之质子在酸碱之间的转移过程间的转移过程质子论中酸碱反应的范围扩大了，不仅包括通质子论中酸碱反应的范围扩大了，不仅包括通常所说的常所说的中和反应中和反

6、应，而且还包括酸碱在水溶液中的，而且还包括酸碱在水溶液中的解离反应解离反应、水解反应水解反应、水解反应水解反应等。等。 HCl + NHHCl + NH3 3 NHNH4 4ClClHAc + H2OH3O+Ac-+H+酸酸1 1 碱碱2 2酸酸2 2 碱碱1 1 H3O+ + OH-H2O + H2OHCl + H2OH3O+ + Cl-NH4+ + H2OH3O+ + NH3H2O + Ac-HAc + OH-弱酸的解离弱酸的解离 H H2 2O + NHO + NH3 3 OHOH + NH + NH4 4+ +弱碱的解离弱碱的解离酸碱中和酸碱中和强酸的解离强酸的解离盐的水解盐的水解结论

7、：结论：酸碱反应的酸碱反应的实质是两对共轭酸碱对之间的实质是两对共轭酸碱对之间的质子质子传递反应。传递反应。HAc+ H2OH3O+Ac-+H+ 相对相对较强的酸较强的酸和相对和相对较强的碱较强的碱反应生成相反应生成相对对较弱的碱较弱的碱和相对和相对较弱的酸。较弱的酸。三、酸碱的强度三、酸碱的强度化合物酸碱性的强弱除与物质的本性有关外，还化合物酸碱性的强弱除与物质的本性有关外，还与反应对象及溶剂有关。与反应对象及溶剂有关。酸越强，其共轭碱碱性越弱；反之，酸越弱，其共酸越强，其共轭碱碱性越弱；反之，酸越弱，其共轭碱碱性越强。轭碱碱性越强。同一种酸碱在不同溶剂中，由于溶剂接受或给出质同一种酸碱在不

8、同溶剂中，由于溶剂接受或给出质子的能力不同，而显示不同的酸碱性。子的能力不同，而显示不同的酸碱性。 如如HAcHAc在在水中水中为为弱酸弱酸，在，在液氨液氨中为中为强酸强酸；HNOHNO3 3在在水水中中是是强酸强酸，在，在醋酸醋酸中中酸性减弱酸性减弱，在，在硫酸硫酸中则为中则为弱碱弱碱。拉平效应和区分效应拉平效应和区分效应把不同类型的酸或碱拉平到溶剂化质子（H3O+）的强度水平的现象。HClO4、H2SO4、HCl和HNO3它们在水溶液中都是强酸水就是上述四种酸的拉平性溶剂区分效应区分效应能区分酸或碱强度的现象。酸在冰醋酸中的强度顺序：HClO4H2SO4HClHNO3冰醋酸就是上述四种酸的

9、区分性溶剂 酸碱质子理论扩大了酸碱的定义和酸碱反应的范围酸碱质子理论扩大了酸碱的定义和酸碱反应的范围 酸有分子酸如HCl、HAc等，也有离子酸如NH4+ 。同样，碱有分子碱如NH3，也有离子碱，如Ac - 、 CO32- 等。有些物质既可作为酸，又可作为碱，如H2O、HCO3-、H2PO4- 等。 能解释了在气相或非水溶剂中进行的酸碱反应；能解释了在气相或非水溶剂中进行的酸碱反应；把酸或碱的性质和溶剂的性质联系起来；把酸或碱的性质和溶剂的性质联系起来；建立了酸碱强度和质子传递反应的辩证关系。建立了酸碱强度和质子传递反应的辩证关系。一、水的解离平衡一、水的解离平衡水的质子自递反应水的质子自递反应

10、223OHOHOHKKw= H3O+OH水的离子积常数水的离子积常数K Kw w适用于适用于纯水和稀溶液体系纯水和稀溶液体系HH3 3O O+ + 与与OHOH 可互求可互求H3O+ + OH-H2O + H2OH+酸碱酸碱1122在任何水溶液中在任何水溶液中H H3 3O O+ +和和OHOH都同时存在！都同时存在！K Kw w在一定温度下是定值！在一定温度下是定值！常温常温 K Kw w= = H H3 3O O+ +OHOH= = 1.01.010101414298K298K纯水：纯水：H3O+ = OH =1107mol/L一、水的解离平衡一、水的解离平衡酸酸(HA)(HA)的浓度：的

11、浓度：c c(HA)(HA) 单位体积中含有酸单位体积中含有酸(HA)(HA)总的物质的量。总的物质的量。酸度：酸度：HH+ + 平衡时单位体积中游离的平衡时单位体积中游离的H H+ +的物质的量。的物质的量。酸的强度：酸性酸的强度：酸性 酸给出质子的能力酸给出质子的能力, ,越容易给出质子酸性越强。越容易给出质子酸性越强。第二节第二节 溶液的酸碱性溶液的酸碱性0.1molL0.1molL-1 -1 HClHCl溶液溶液0.1molL0.1molL-1 -1 HAcHAc溶液溶液二、溶液的酸度二、溶液的酸度中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液水溶液中水溶液中: : HH+ + 越大

12、，酸度越大。越大，酸度越大。常常温温下下H+ =1107mol/L = OH H+ 1107mol/L OH H+ 1107mol/L OH 第二节第二节 溶液的酸碱性溶液的酸碱性碱性溶液：碱性溶液： pH 7pH 7酸性溶液：酸性溶液： pH 7pH 7中性溶液：中性溶液：pH = 7pH = 7298KpH = -lgH+pH pH 越小，越小， 酸性越强；酸性越强；pHpH越大，越大， 碱性越强碱性越强pOH = lgOHpH + pOH = 14溶液的溶液的pHpH值值常温时常温时H+ 的浓度的浓度二、溶液的酸度二、溶液的酸度溶液的溶液的pHpH值值酸性增强酸性增强碱性增强碱性增强0

13、1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014pHH3O+中性溶液中性溶液第二节第二节 溶液的酸碱性溶液的酸碱性二、溶液的酸度二、溶液的酸度第二节第二节 溶液的酸碱性溶液的酸碱性二、溶液的酸度二、溶液的酸度1.1.酸碱指示剂概念：酸碱指示剂概念：能随着溶液pH的变化而改变颜色的物质。 酸碱指示剂是一些结构比较复杂的有机弱酸或有机弱碱，其共轭酸碱对具有不同的结构和颜色。HIn + H2O H3O+ + In-酸式色 碱式色无色（如酚酞） 红色HInHIn InInHHK KHI

14、nHIn InInHInHInK K HHHInHIn第二节第二节 溶液的酸碱性溶液的酸碱性当溶液的当溶液的pHpH降低时，降低时， 比值逐渐减小，比值逐渐减小， 1/101010时，溶液完全呈现时，溶液完全呈现InIn- -的碱式色；的碱式色；2.2.酸碱指示剂的变色原理：酸碱指示剂的变色原理：HInHIn InInlglgpKpKpHpHHInHInHIn + H2O H3O+ + In-酸式色酸式色过渡过渡碱式色碱式色 百里酚蓝百里酚蓝1.71.71.22.8红红橙橙黄黄 甲基橙甲基橙3.43.43.14.4红红橙橙黄黄 溴酚蓝溴酚蓝4.14.13.14.6黄黄蓝紫蓝紫紫紫 甲基红甲基红

15、5.05.04.46.2红红橙橙黄黄 溴百里酚蓝溴百里酚蓝7.37.36.07.6黄黄绿绿蓝蓝 酚酞酚酞9.19.18.09.6无无粉红粉红红红 百里酚酞百里酚酞10.010.09.410.6无无淡黄淡黄蓝蓝指示剂指示剂pKHInpH变色范围变色范围颜颜 色色3.3.指示剂变色范围指示剂变色范围 ： pH = pKHIn 1 实际观察到的指示剂变色范围与理论变色实际观察到的指示剂变色范围与理论变色范围存在一定的差别。范围存在一定的差别。 电解质：在电解质：在水溶液水溶液中或在中或在熔融状态熔融状态下下能导电能导电的的化合物化合物根据根据解解离程度离程度大小，可将电解质分为：大小，可将电解质分为

16、：强电解质强电解质弱电解质弱电解质完全解离完全解离不完全解离不完全解离强酸、强碱、大多数盐强酸、强碱、大多数盐, ,如，如，HCl,HHCl,H2 2SOSO4 4,NaOH,NaCl,NaOH,NaCl弱酸、弱碱、部分盐弱酸、弱碱、部分盐, ,如，如，HAc,NHHAc,NH3 3.H.H2 2O O电解质电解质= =已解离的电解质分子数已解离的电解质分子数电解质分子总数电解质分子总数100%表示电解质在水溶液中的解离程度表示电解质在水溶液中的解离程度大小大小与电解质的本性、溶剂、温度及溶液浓度有关。与电解质的本性、溶剂、温度及溶液浓度有关。=已解离的电解质浓度已解离的电解质浓度电解质起始浓

17、度电解质起始浓度100% 电解质达到电解质达到解离平衡解离平衡时，时，已解离的分子已解离的分子数数和和原有的分子总数原有的分子总数之比。之比。几种强电解质几种强电解质表观解离度表观解离度（298K298K，0.10mol/L0.10mol/L）电解质KClZnSO4HNO3HClH2SO4解离度%86 40 92 9261一、强电解质一、强电解质Arrhenius电解质在水溶液中是全部解离的。电解质在水溶液中是全部解离的。18871887年，年，ArrheniusArrhenius 是这样在是这样在电离理论中解释这些现象的：电离理论中解释这些现象的：解离“似乎”又是不完全的。然而，强电解质离子

18、晶体在水中应是完全解离的。如何解释这一矛盾？一、强电解质一、强电解质1923年，德拜和休克尔提出离子相互作用理论离子相互作用理论。 观点：观点：强电解质在溶液中是完全解离的，但是由于强电解质在溶液中是完全解离的，但是由于离子间的相互作用，每一个离子都受到相反电荷离子的束离子间的相互作用，每一个离子都受到相反电荷离子的束缚，这种离子间的相互作用使溶液中的离子并不完全自由，缚，这种离子间的相互作用使溶液中的离子并不完全自由，其表现是：溶液导电能力下降，电离度下降，依数性异常。其表现是：溶液导电能力下降，电离度下降，依数性异常。一、强电解质一、强电解质（一）离子相互作用理论（一）离子相互作用理论阳离

19、子的周围，存在一球形阳离子的周围，存在一球形对称且带负电荷的离子群，称为对称且带负电荷的离子群，称为离子氛离子氛；阴离子的周围也有带正；阴离子的周围也有带正电荷的离子氛存在。电荷的离子氛存在。离子氛示意图离子氛示意图离子氛的形成，使溶液中离子离子氛的形成，使溶液中离子的行动受到了限制。导致溶液的依的行动受到了限制。导致溶液的依数性偏差和导电性的下降。因此由数性偏差和导电性的下降。因此由导电性测得的解离度小于导电性测得的解离度小于100% 100% 。一、强电解质一、强电解质（一）离子相互作用理论（一）离子相互作用理论是指是指有效浓度有效浓度，即单位体积电解质溶液中表现出来，即单位体积电解质溶液

20、中表现出来的表观离子有效浓度，即扣除了离子间相互作用的的表观离子有效浓度，即扣除了离子间相互作用的浓度。以浓度。以表示表示。 为离子的为离子的活度系数，无量纲；活度系数，无量纲；c c 为离子的浓度（理论难度或配制浓度）为离子的浓度（理论难度或配制浓度）c（二）活度和活度系数（二）活度和活度系数活度：一、强电解质一、强电解质 离子浓度越大，离子间相互作用越强，离子浓度越大，离子间相互作用越强，活度系数活度系数越小。越小。通常情况下，稀溶液中通常情况下，稀溶液中1 1，c c；极稀溶液中；极稀溶液中 1, 1,活度与浓度也趋于相等。活度系数不仅与浓度有关，还与活度与浓度也趋于相等。活度系数不仅与

21、浓度有关，还与离子所带的电荷有关。离子所带的电荷有关。 2iii1=z2Ic溶液中各种离子的浓度乘以离子电荷数的溶液中各种离子的浓度乘以离子电荷数的平方总和的二分之一。平方总和的二分之一。c ci i：溶液中第：溶液中第i i种离子的浓度种离子的浓度Z Zi i：第：第i i种离子的电荷种离子的电荷（三）离子强度（三）离子强度一、强电解质一、强电解质离子强度离子强度I I 是是溶液中存在的离子所产生溶液中存在的离子所产生的电场强度的电场强度的量度。的量度。仅与溶液中各种仅与溶液中各种离子浓度和电荷有关，而与离子浓度和电荷有关，而与离离子本性无关。子本性无关。 离子强度越大，离子间相互作用越显著

22、，活度系数越小；离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系数越小； 离子强度越小，活度系数趋于离子强度越小，活度系数趋于1 1。一、强电解质一、强电解质（三）离子强度（三）离子强度 例例4-14-1 计算计算0.050mol/L AlCl0.050mol/L AlCl3 3溶液的离子强度。溶液的离子强度。 2iii1=z2Ic=(0.050)32+（30.050)12=0.30 mol/L 解： HB+ H2OH3O+B -+OHHBBOH23i KHBBHa K平衡时平衡时K Ka a ：弱酸的解离常数，简称酸常数：弱酸的解离常数，简称酸常数 K Ka a 只随温度而变，不随浓度而变只随温度

23、而变，不随浓度而变K Ka a越大，酸给出质子的能力越强，酸越强越大，酸给出质子的能力越强，酸越强二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液 （一）一元弱酸弱碱的解离平（一）一元弱酸弱碱的解离平衡衡1.1.解离平衡常数解离平衡常数HB+ H2OOH -B -+BOHHBb KK Kb b ：弱碱的解离常数，简称碱常数：弱碱的解离常数，简称碱常数K Kb b 只随温度而变，不随浓度而变只随温度而变，不随浓度而变K Kb b越大，碱接受质子的能力越强，碱越强越大，碱接受质子的能力越强，碱越强二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液 （一）一元弱酸弱碱的解离平（一）一元弱酸弱碱的解离平衡衡1.1.解离平衡常数解离平衡

24、常数（1 1） K Ka a( (或或K Kb b) )的大小可表示弱酸的大小可表示弱酸( (或弱碱或弱碱) )在水溶液中的在水溶液中的释放质释放质子（或接受质子）的能力子（或接受质子）的能力 K Ka a( (或或K Kb b) ) 越大越大，弱酸（或弱碱）越易给出质子（接受质，弱酸（或弱碱）越易给出质子（接受质子），子），酸性酸性( (或碱性或碱性) )越强。越强。（2 2） K Ka a( (或或K Kb b) )取决于电解质本身的性质，与温度、溶剂有关，取决于电解质本身的性质，与温度、溶剂有关，与电解质的浓度无关与电解质的浓度无关。 例：例： 298K298K水溶液中水溶液中 HAcH

25、Ac K Ka a=1.76=1.7610105 5 HCN HCN K Ka a=4.93=4.93101010101.1.解离平衡常数解离平衡常数= H3O+OHHB + H2O H3O+ + BB + H2O HB+ OHH3O+B HBKa=HBOHBKb=KaKb= Kw即即在在HB-BHB-B溶液中溶液中: : KaKb=H3O+B HBHBOHB 共轭酸碱对的酸常数与碱常数之积即为水的离子积常数共轭酸碱对的酸常数与碱常数之积即为水的离子积常数 酸的酸常数越大，该酸酸性越强，而其共轭碱的碱常数越小，碱酸的酸常数越大，该酸酸性越强，而其共轭碱的碱常数越小，碱的碱性越弱；反之亦然的碱性

26、越弱；反之亦然14ppba KK二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液 （一）一元弱酸弱碱的解离平（一）一元弱酸弱碱的解离平衡衡2.2.共轭酸碱常数共轭酸碱常数K Ka a和和K Kb b的关系的关系 例例 已知已知298K298K时时HCNHCN的的K Ka a 4.93 4.9310101010，计算，计算CNCN的的 K Kb b 。 CNCN是是 HCNHCN 的共轭碱的共轭碱 解解：wba.KK =K 145101 0 102 03 104 93 10（一）一元弱酸弱碱的解离平（一）一元弱酸弱碱的解离平衡衡= =已解离的弱电解质分子数已解离的弱电解质分子数弱弱电解质分子总数电解质分子总数1

27、00%表示弱电解质在水溶液中的解离程度表示弱电解质在水溶液中的解离程度大小大小与电解质的本性、溶剂、温度及溶液浓度有关。与电解质的本性、溶剂、温度及溶液浓度有关。=已解离的弱电解质浓度已解离的弱电解质浓度弱弱电解质起始浓度电解质起始浓度100%例：例：2525时，时，0.1mol.L0.1mol.L-1-1HACHAC的的= 1.33%= 1.33%，表示在该溶液，表示在该溶液中每中每1000010000个个HACHAC分子有约分子有约133133个个 HAC HAC分子解离成分子解离成H H+ + 和和ACAC- - 电解质达到电解质达到解离平衡解离平衡时，时，已解离的分子数已解离的分子数和

28、和原有的原有的分子总数分子总数之比。之比。HB+ H2OH3O+B-+初始浓度初始浓度 c c 0 0 0 0平衡浓度平衡浓度 c c- -c c c c c c 1)1(HBBOH23accccK若若5%5%，则，则1-1-1 12a cKcKa稀释定律稀释定律温度一定时，温度一定时，K Ka a与浓度无关，与浓度无关，而而解离度解离度随溶液浓度随溶液浓度减小而增大减小而增大3.3.质子转移平衡的移动质子转移平衡的移动二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液 （一）一元弱酸弱碱的解离平（一）一元弱酸弱碱的解离平衡衡（1 1）浓度对平衡移动的影响）浓度对平衡移动的影响HAc+ H2OH3O+Ac-+N

29、aAc Na Ac- 平衡移动方向平衡移动方向同离子效应使得弱酸或弱碱的解离度降低同离子效应使得弱酸或弱碱的解离度降低同离子效应：同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与其含有在弱电解质溶液中，加入与其含有相同离子相同离子的的易溶易溶强电解质强电解质而使弱电解质的而使弱电解质的解离度降低解离度降低的现象。的现象。（2 2）同离子效应）同离子效应同离子效应3.3.质子转移平衡的移动质子转移平衡的移动盐效应 在弱电解质溶液中，加入与弱电解质不具有相同在弱电解质溶液中，加入与弱电解质不具有相同离子的易溶强电解质，该弱电解质的解离度增大。这离子的易溶强电解质，该弱电解质的解离度增大。这种现象称为种现象称为

30、盐效应盐效应。如。如在在HAcHAc溶液溶液中加入中加入NaClNaCl。同离子效应与盐效应的作用相反，但因同离子效应同离子效应与盐效应的作用相反，但因同离子效应远超过盐效应，在离子浓度较小的溶液中，常常忽略盐效远超过盐效应，在离子浓度较小的溶液中，常常忽略盐效应的影响。应的影响。3.3.质子转移平衡的移动质子转移平衡的移动（2 2）盐效应）盐效应一元弱酸溶液一元弱酸溶液 HA + H2O H3O+ + A233aa3HO A HO HAHO K c2aaaa+3+4H O =2KKKc（近似式（近似式 ）H3O+AHAcaH3O+ 当当c ca a/K/Ka a 500 500时，时，c c

31、a aHH3 3O O+ +c ca a时时3aaH O K c （最简式（最简式 ）4.4.溶液溶液pHpH的计的计算算 当弱酸的当弱酸的K Ka ac ca a2020K Kw w时，时，忽略水的解离对忽略水的解离对H H3 3O O+ +浓度的浓度的影响，只考虑弱酸的解离影响，只考虑弱酸的解离对对H H3 3O O+ +浓度的贡献。浓度的贡献。平平衡衡时时计算计算298K298K时时0.10mol/L 0.10mol/L HAcHAc的的pHpH和和。 （已知（已知K Ka a=1.76=1.7610105 5）C Ca a/ /K Ka a = 0.10/1.76= 0.10/1.76

32、10 10 5 5 500 500 解：解：K Ka a C Ca a= = 1.761.761010-5-50.10=0.10= 1.761.761010-6-6 2020K Kw w533aaH O 1.76 100.101.33 10 (mol/L)Kc aH O .%.%.c 331 33 101001001 330 10pH =-lg H3O+=-lg(1.33103)= 2.88一元弱酸溶液一元弱酸溶液wab.KKK 141051 0 105 6 101 8 101063aaH O 5.6 100.107.5 10 (mol/ L)Kc Kaca =5.6101120 Kw，ca/

33、Ka=0.10/5.61010 500pH =-lg H3O +=-lg(7.5106)=5.12计算常温下计算常温下0.10 mol/L NH0.10 mol/L NH4 4ClCl溶液的溶液的pHpH值。已知值。已知NHNH3 3H H2 2O O 的的K Kb b=1.8=1.810105 5NH4Cl NH4+ + Cl NH4+解解ClCl是极弱的碱，该溶液的酸碱性主要取决于是极弱的碱，该溶液的酸碱性主要取决于NHNH4 4+ +，按一元弱酸计算。，按一元弱酸计算。一元弱酸溶液一元弱酸溶液一元弱碱溶液一元弱碱溶液 当当K Kb bc cb b2020 K Kw w且且c cb b/

34、/K Kb b500500时，时，2bbbb+4OH =2KKKc当当K Kb bc cb b2020 K Kw w且且c cb b / / K Kb b500500时，时，bbOH Kc （近似式（近似式 ）（最简式（最简式 ）4.4.溶液溶液pHpH的计的计算算 Cb/Kb = 0.10/1.810-5 500计算计算0.10mol/L0.10mol/L NHNH3 3H H2 2O O溶液的溶液的pHpH。解：解：Kb Cb= 1.810-50.1= 1.810-6 20Kw53bbOH 1.8 100.101.34 10 (mol/L)K c pOH =-lg OH=-lg(1.341

35、03)= 2.87pH = 14pOH=142.87 = 11.13一元弱碱一元弱碱溶液溶液pHpH的计算的计算计算常温下计算常温下0.10 mol/L 0.10 mol/L NaAcNaAc溶液的溶液的pHpH值。值。 wba.KK =K 141051 0 105 68 101 76 10bb.(mol/ L) Kc 1065 68 100 107 5 10pOH =-lg OH=-lg(7.5106)= 5.12因因NaNa+ +不参与酸碱平衡，溶液的酸碱性主要取决于不参与酸碱平衡，溶液的酸碱性主要取决于AcAc。AcC Cb b/ /K Kb b = 0.10/5.68= 0.10/5.

36、681010-11-11 500500Kb Cb= 5.6810-100.10= 5.6810-11 20Kw解：解： NaAcNaAc Na Na+ + + Ac + AcpH = 14pOH=145.12 = 8.88一元弱碱一元弱碱溶液溶液pHpH的计算的计算Ka3=2.21013Ka2=6.23108Ka1=7.52103298K下K Ka1a1 K Ka2a2 K Ka3a3, ,多元弱酸的酸性主要由第一多元弱酸的酸性主要由第一步解离所决定步解离所决定。K Ka1a1越大，多元弱酸的酸性越强。越大，多元弱酸的酸性越强。溶液的酸度按一元弱酸计算溶液的酸度按一元弱酸计算。H3PO4+ H

37、2OH3O+H3O+H3O+H2PO4-+H2PO4-+ H2OH2O+HPO42-HPO42-PO43-+二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液（二）多元酸（二）多元酸( (碱碱) )溶液溶液H3PO4+ H2OH2PO4-+H2PO4-+H2OH2O+HPO42-HPO42-PO43-+OH-OH-OH-Kb1= Kw / Ka3 = 2.0910-2 Kb2 = Kw / Ka2 =1.6110-7 Kb3 = Kw / Ka1 = 1.4410-12 二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液（二）多元酸（二）多元酸( (碱碱) )溶液溶液多元弱碱也逐级解离，多元弱碱也逐级解离，碱性的强弱取决于碱性的

38、强弱取决于K Kb1b1的大小的大小。K Kb1b1越越大，多元弱碱的碱性越强。大，多元弱碱的碱性越强。溶液的碱度按一元弱碱计算。溶液的碱度按一元弱碱计算。计算常温下，计算常温下，0. 040 mol/L H0. 040 mol/L H2 2COCO3 3水溶液中的水溶液中的pHpH、HCOHCO3 3 、 COCO3 32 2 。 K Ka1a1 K Ka2 a2 计算计算HH3 3O O+ + 可只考虑一级解离。可只考虑一级解离。解解：ca/Ka1 = 0.040/4.3010 7 500 Ka1 ca= 4.3010-70.040= 1.7210-8 20KwH2CO3+ H2O H3O

39、+ +HCO3 Ka1=4.30107HCO3+ H2O H3O+ + CO32 Ka2=5.611011aaH O .(mol/L)Kc 74314 3 100 0401 3 10pH =-lgH3O+ =-lg（1.3104）=3.89HCO3=H3O+ = 1.3104(mol/L)aaHCOCO.mol/ LH O KK 211332235 6 10从计算结果从计算结果可以看出：二元可以看出：二元弱酸根浓度很低，弱酸根浓度很低，与二元弱酸浓度与二元弱酸浓度无关。若要提高无关。若要提高多元酸根的浓度，多元酸根的浓度，需在多元酸中加需在多元酸中加入强碱或用对应入强碱或用对应的盐。的盐。计算

40、计算0.10mol/L Na0.10mol/L Na2 2COCO3 3溶液的溶液的pHpH。解：解：CO32 + H2OHCO3+ OH H2CO3 + OHHCO3 + H2O-. 141110 1056 10Kb1=Kw/Ka2=1.8104Kb2=Kw/Ka1=2.3108-. 14710 1043 10因因 K Kb1b1/ /K Kb2b2100100，按一元弱碱处理，按一元弱碱处理bb.cK 410 105001 8 10由于由于K Kb1b1 c cb b = 1.8 = 1.810105 52020 K Kw w 且且所以所以53b1bOH 1.8 104.2 10 (mol

41、/L)KcpOH =-lg(4.2103)= 2.38pH = 14pOH=142.38 =11.62（三）两性物质溶液（三）两性物质溶液两性物质可分为三种类型：两性物质可分为三种类型：（1) 1) 两性阴离子型（多元弱酸的酸根离子）两性阴离子型（多元弱酸的酸根离子）（2 2）阳离子酸和阴离子碱型（弱酸弱碱型）阳离子酸和阴离子碱型（弱酸弱碱型）（3 3）氨基酸型）氨基酸型 两性物质水溶液的酸碱性取决于其两性物质水溶液的酸碱性取决于其接受质子接受质子与与给出质给出质子子能力的相对强弱。若给出质子能力与获得质子的能力相能力的相对强弱。若给出质子能力与获得质子的能力相当，溶液显中性当，溶液显中性 ；

42、若给出质子能力比获得质子的能力强，；若给出质子能力比获得质子的能力强，溶液显弱酸性溶液显弱酸性 ；反之，溶液显碱性。；反之，溶液显碱性。二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液当当 c /Kc /Ka a 2020，c cK Ka a2020 K Kw w时时 3aaH O K K （最简式）（最简式）若：若： K Ka a为两性物质作为酸的酸常数为两性物质作为酸的酸常数 K Ka a 为两性物质作为碱时其共轭酸的酸常数为两性物质作为碱时其共轭酸的酸常数pH= (pKa+ pKa )12从公式可以从公式可以看出：两性物看出：两性物质溶液的质溶液的pHpH与与其浓度无关其浓度无关 。（三）两性物质溶液（三）两性物质溶液二、弱电解质溶液二、弱电解质溶液+3a1a2H O = KK定性分析定性分析NaHNaH2 2POPO4 4、HPOHPO4 42 2水溶液的水溶液的HH3 3O O+ + 的计算公式。的计算公式。 解：解：（1 1）NaHNaH2 2POPO4 4的酸碱性取决于的酸碱性取决于H H2 2POPO4 4，由于由于 K Ka a= =