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文档简介
演示文稿第四节质子条件式当前1页,总共32页。第四节质子条件式ppt课件当前2页,总共32页。(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。当前3页,总共32页。1.选择零水准物质(2~3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:当前4页,总共32页。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-)当前5页,总共32页。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—+H3PO4H2O+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-)当前6页,总共32页。
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—+H3PO4H2O+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+)=C(PO43-)+C(OH-)当前7页,总共32页。例4:写NH4H2PO4水溶液的质子条件式。解:零水准——NH4+,H2PO4-,H2ONH4++H2O⇌NH3+H3O+H2PO4—+H2O⇌HPO42—+H3O+H2PO4—+2H2O⇌PO43—+2H3O+H2PO4—+H2O⇌OH—+H3PO4H2O+H2O⇌OH—+H3O+
零水准失质子产物得质子产物
故,NH4H2PO4水溶液的质子条件式是:C(H3PO4)+C(H+)=C(NH3)+C(HPO42-)+2C(PO43-)+C(OH-)当前8页,总共32页。小结
写质子条件式的步骤:1.选两个以上零水准(大量存在,并参与质子转移的物质,1~2个失质子水准,1~2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)。当前9页,总共32页。再见!当前10页,总共32页。第四章第五节、酸碱水溶液酸度的计算
当前11页,总共32页。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。当前12页,总共32页。一、什么叫酸度酸度是指C(H+);pH=—lgC(H+);酸度、C(H+)越大,pH值越小;酸度、C(H+)越小,pH值越大。当前13页,总共32页。二、计算酸度有何实际意义?答:其有广泛的现实意义,举例:配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定酸碱滴定H+当前14页,总共32页。当前15页,总共32页。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¯)因又因所以当前16页,总共32页。即(7-15)由于C(HA)未知,需将C(HA)与C(H+)、C。、Kaθ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:
当前17页,总共32页。
(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(7-17)当前18页,总共32页。
将上述公式中的C(H+)、Kaө分别更换为C(OH¯)、Kbө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0.10mol·L-1HAc溶液的pH。酸度的计算3.当由于C。很小,Kaθ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。当前19页,总共32页。解:查附录七得HAc的=1.8×10-5,因
所以pH=-lg1.3×10-3=3-lg1.3=2.87当前20页,总共32页。例7-10计算分析浓度为0.040mol·L-1
的CH2ClCOONa水溶液的pH。解:故:pOH=6.27pH=14-6.27=7.73
当前21页,总共32页。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。当前22页,总共32页。例7-11计算分析浓度为0.10mol·L-1H2S水溶液的pH。解:的因
pH=—lgC(H+)=—lg1.1×10-4=4-lg1.1=3.94当前23页,总共32页。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。当前24页,总共32页。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-)即
整理后得到计算两性物质NaHA水溶液c(H+)的精确式:(7-20)当前25页,总共32页。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:当前26页,总共32页。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的当前27页,总共32页。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)当前28页,总共32页。例7-14计算0.20mol·L-1邻苯二甲酸氢钾溶液的pH。解:邻
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