医用基础化学之酸碱平衡

酸碱平衡人体中常见体液的pH体液pH体液pH血液成人胃液唾液胰液小肠液7.35-7.450.9-1.56.35-6.857.5-8.07.6左右大肠液乳汁泪液尿液脑脊液8.3-8.46.6-6.97.44.8-7.57.35-7.45临床上常用乳酸钠C3H5O3Na来校正代谢性酸中毒，NH4Cl治疗碱中毒。酸碱平衡酸碱质子理论pH<7.35

酸中毒，pH>7.45

碱中毒酸碱质子理论如何定义酸和碱？酸碱反应如何进行？酸碱强弱如何度量？酸碱平衡移动的影响因素？酸碱溶液的pH值如何计算？水溶液中[H+]与[OH-]的关系？缓冲溶液的特性、组成及pH值计算？酸碱平衡酸碱质子理论酸碱质子理论共轭关系：共轭酸碱对酸碱质子理论两性物质：HCO3-酸碱质子理论如何定义酸和碱？酸碱反应如何进行？酸碱强弱如何度量？酸碱平衡移动的影响因素？酸碱溶液的pH值如何计算？水溶液中[H+]与[OH-]的关系？缓冲溶液的特性、组成及pH值计算？酸碱平衡酸碱反应是共轭酸碱对之间的质子传递反应。HCl(aq)+NH3(aq)NH4+(aq)+Cl-(aq)H+Ac-(aq)+H2O(l)HAc(aq)+OH-(aq)H+HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)

H+酸碱反应酸碱质子理论如何定义酸和碱？酸碱反应如何进行？酸碱强弱如何度量？酸碱平衡移动的影响因素？酸碱溶液的pH值如何计算？水溶液中[H+]与[OH-]的关系？缓冲溶液的特性、组成及pH值计算？酸碱平衡Ka是水溶液中酸强度的量度

Ka值愈大，酸性愈强。其值大于10时为强酸

HAc＞HClO＞HCNKa1.75×10-53.9×10-86.2×10-10

弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数

HA(aq)A-(aq)+H+(aq)HA(aq)+H2O(l)A-(aq)+H3O+(aq)

Ka

酸解离常数一些弱酸的Ka非常小，常用pKa表示，pKa=-lgKa弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数

B-(aq)+H2O(l)HB(aq)+OH-(aq)

Kb碱解离平衡常数Kb值愈大，碱性愈强pKb=-lgKb弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数

一些酸在水溶液中的Ka和pKa值(25℃)酸HAKa(aq)pKa(aq)共轭碱A-H3O+//H2OH2C2O45.6×10-21.25HC2O4-H3PO46.9×10-32.16H2PO4-HC2O4-1.5×10-43.81C2O4-HAc1.75×10-54.756Ac-H2CO34.5×10-76.35HCO3-H2PO4-6.1×10-87.21HPO42-HCO3-4.7×10-1110.33CO32-HPO42-4.8×10-1312.32PO43-H2O1.0×10-1414.00OH-酸性增强碱性增强共轭酸碱解离常数的关系：HA(aq)A-(aq)+H+(aq)A-(aq)+H2O(l)HA(aq)+OH-(aq)

H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)Kw=[H+][OH-]

Ka·Kb=Kw

例如，已知NH3的Kb为1.8×10-5，则NH4+的Ka=Kw/Kb=5.6×10-10

酸碱质子理论如何定义酸和碱？酸碱反应如何进行？酸碱强弱如何度量？酸碱平衡移动的影响因素？酸碱溶液的pH值如何计算？水溶液中[H+]与[OH-]的关系？缓冲溶液的特性、组成及pH值计算？酸碱平衡

外加：NaAc

→

2Na++Ac-HAc

H++Ac-同离子效应：弱酸弱碱的解离度降低平衡移动方向NH3+H2O

NH4++OH-

外加：NH4Cl

→NH4++Cl-同离子效应酸碱质子理论如何定义酸和碱？酸碱反应如何进行？酸碱强弱如何度量？酸碱平衡移动的影响因素？酸碱溶液的pH值如何计算？水溶液中[H+]与[OH-]的关系？缓冲溶液的特性、组成及pH值计算？酸碱平衡H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)

H+

H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=[H+][OH-]Kw质子自递平衡常数，水的离子积水的质子自递平衡

水的离子积Kw0℃时Kw=1.15×10-1525℃时Kw=1.01×10-14100℃时Kw=5.44×10-13

水的离子积不仅适用于纯水，也适用于所有稀水溶液。水溶液的pH稀溶液中，pH=-lg[H+]

类似的，pOH=-lg[OH-]298K，pH+pOH=14.00。

酸碱质子理论如何定义酸和碱？酸碱反应如何进行？酸碱强弱如何度量？酸碱平衡移动的影响因素？酸碱溶液的pH值如何计算？

水溶液中[H+]与[OH-]的关系？缓冲溶液的特性、组成及pH值计算？酸碱平衡(1)

强酸或强碱溶液(2)一元弱酸或弱碱溶液(3)多元酸碱溶液(4)两性物质溶液酸碱溶液pH的计算一元弱酸HA溶液：HA(aq)H+(aq)+A-(aq)H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)Kw=[H+][OH-]

HA(aq)H+(aq)+A-(aq)初始时ca平衡时ca-x

xx当ca

/ka

≥

500时

,α<5%，ca-x≈ca一元弱碱溶液：

B(aq)+H2O(l)HB+(aq)+OH-(aq)

当Kb·cb≥20Kw，且cb／Kb≥500时，例：(1)计算0.100mol·L-1氨水的c[OH-],pH值和氨水的解离度。(2)在0.100mol·L-1氨水溶液中,加入固体NH4Cl,使其浓度为0.10mol·L-1,计算溶液中c(H+)、氨水的解离度。(1)0.100mol·L-1氨水的c[OH-],pH值和氨水的解离度。

c(OH-)=1.34×10-3mol·L-1c(H+)=7.5×10-12mol·L-1α=1.34×10-3/0.1×100%=1.34%(2)在0.100mol·L-1氨水溶液中,加入固体NH4Cl,使其浓度为0.10mol·L-1,计算溶液中c(H+)、氨水的解离度。

c(OH-)=1.8×10-5mol·L-1c(H+)=5.6×10-10mol·L-1α=1.8×10-5/0.1×100%

=0.018%两性物质溶液

三种类型：1.

负离子型，如HCO3-、H2PO4-、HPO42-等。

2.弱酸弱碱型，如NH4Ac、NH4CN、(NH4)2CO3等。3.氨基酸型通式NH3+·CHR·COO-

两性物质在水溶液中的酸碱性取决于Ka与Kb的相对大小Ka>Kb，溶液的pH<7，呈酸性，如NaH2PO4、NH4F、HCOONH4等