酸碱溶液pH值计算

补充：区别“酸的浓度”与“酸度”例如：0.1mol/LHCl和0.1mol/LHAc，两者酸的浓度相同，但酸度却不相同。第三节酸碱溶液pH的计算（一）一元弱酸溶液HAc+H2OH+H3O++Ac﹣或

HAcH++Ac﹣设HAc的浓度为c,则平衡时[H+]=[Ac-],[HAc]=c﹣[H+][H+]2+Ka[H+]﹣Kac=0二、一元弱酸或弱碱溶液[H+]2+Ka[H+]﹣Kac=0若解离平衡时溶液中[H+]＜＜c，则c-[H+]≈c简化公式精确公式例：计算0.10mol·L-1HAc溶液中[H+]和pH值。已知Ka=1.74×10-5。解：pH=-lg1.32×10-3=2.88c/Ka=

>500

∵[H+]=

=1.32×10-3(mol·L-1)∴如果用精确公式计算，得pH=2.88，结果很吻合！例

：计算1.34×10-4mol·L-1丙酸(HPr)溶液的[H+]和pH。已知Ka=1.38×10-5。解：＝3.67×10-5(mol·L-1)pH＝4.44∵如果用精确公式计算，得pH=4.37，结果误差很大！求0.10mol/LNH4Cl溶液酸度?习题正确解答：pH=5.13错误！（二）一元弱碱溶液精确公式简化公式例：计算0.10mol·L-1NaAc溶液的pH值。已知HAc的Ka=1.74×10-5。

解：∵c/Kb

>>500物质名称

公式一元弱酸（HAc

、NH4+

）

一元弱碱（NH3.H2O、Ac-

、CN-）

三、多元弱酸碱溶液能释放出多个质子的酸称为多元弱酸

如：===8.91×10-8

==1.12×10-12

>>∴任何多元弱酸中：解离特点：分步解离，以第一步为主。第二步解离所引起的[H+]增加可以忽略，当一元弱酸处理例:计算0.10mol·L-1H2S溶液中的[H+]、[HS-]及[S2-]。已知Ka1=8.91×10-8，Ka2=1.12×10-12。

解：设[H+]=χmol·L-1，当作一元弱酸处理平衡浓度/mol·L-1

0.10-χ

χ≈χ∴[H+]≈[HS-]≈9.44×10-5mol·L-1也可直接用一元弱酸的近似公式计算：[H+]≈[HS-]≈==9.44×10-5（mol·L-1）由于第二步解离程度小得多HS-H++S2-平衡浓度/mol·L-1

χ

χ

y设[S2-]=ymol·L-1

∴[S2-]≈Ka2=1.1×10-12(mol·L-1）补充：求[S2-]的第二种方法！练习：H3PO4(0.100mol/L)溶液pH=?[H2PO4-]=?[HPO42-]=?[PO43-]=?因为c/Ka1<500pH=1.64结论：多元弱碱溶液能够接受多个质子的碱称为多元碱,例如CO32-、S2-、PO43-等.如：∵×=Kw

∴=Kw/

=1.00×10-14/(4.68×10-11)=2.14×10-4

同理：=Kw/

=1.00×10-14/(4.47×10-7)=2.24×10-8∴>>以第一步质子转移平衡为主∴【例2-11】计算0.100mol·L-1Na2CO3溶液的pH值解：pOH=3－lg4.22=2.37pH=14.00－2.37=11.63四、两性物质溶液⒈两性阴离子溶液例:计算0.10mol•L-1NaHCO3溶液的pH值。解：=4.90×10-9(mol·L-1)∴pH=9﹣lg4.90=8.31⒉弱酸弱碱组成的两性物质溶液以NH4Ac为例：则例

:计算0.10mol·L-1NH4Ac

溶液的pH值，已知NH4+的Ka为5.59×10-10，HAc的Ka′为1.76×10-5。解：∴pH=8﹣lg9.92=7.00五、同离子效应和盐效应1.同离子效应在弱电解质溶液中加入含有相同离子的强电解质，将使弱电解质解离度下降的现象，称为同离子效应。如：HAc-NaAcHAcH++Ac-NaAcNa++Ac-∵[Ac-]↑∴平衡向左移动，α↓。解释：平衡移动原理设HAc和NaAc的起始浓度分别为cHAc、cNaAc

NaAcNa++Ac-HAcH++Ac-

[Ac-]=(cNaAc+χ)≈cNaAc

[HAc]=(cHAc–χ)≈cHAc平衡时χcNaAc+χcHAc–χ【例2-14】计算0.10mol·L-1HAc溶液的[H+]和解离度。如果在1L该溶液中加入0.10molNaAc，则溶液中[H+]和HAc的解离度各为多少?已知HAc的Ka=1.76×10-5。解：结论：同离子效应使弱电解质解离度降低⒉盐效应在弱电解质溶液中加入不含相同离子的强电解质，将使弱电解质的离解度略有增大的现象。如：0.10mol·L-1HAc

=1.33%

+0.10mol·L-1NaCl

=1.70%注意：

在发生同离子效应的同时,也存在着盐效应。二者结果正好相反，但同离子效应远远超过盐效应。所以通常情况下,可以忽略盐效应。在一般计算中,也可不予考虑。解释：离子氛

总结影响Ka(b)及α的因素:1.

Ka(b)随温度改变，不随浓度改变0.1mol/LNH3.H2OαK[OH-]pH加NaOH(s)加HCl加NH4Cl(s)加H2O加NaCl(s)0.1mol/LNH3.H2OαK[OH-]pH加NaOH(s)变小不变变大变大加HCl变大变大变小变小变小变小变小变小变小变大变大变大不变不变不变不变加NH4Cl(s)加H2O加NaCl(s)课后练习0.1mol/LHAcαK[H+]pH加HCl加H2O加NaAc(s)加NaCl(s)课后练习答案0.1mol/LHAcαK[H+]pH加HCl变小不变变大变小加H2O变大不变变小变大加