第6章 酸碱平衡课件

第6章酸碱平衡1第6章酸碱平衡学习内容：6.1电解质溶液理论简介（不作要求）6.2酸和碱的概念6.3水溶液中酸碱平衡的计算6.4酸碱平衡的移动6.5缓冲溶液6.6弱酸溶液中各物种的分布（不作要求）第6章酸碱平衡2第6章酸碱平衡

基本要求：

1、掌握酸碱质子理论及共轭酸碱对的Ka

与Kb

的关系。

2、掌握酸碱平衡及酸碱平衡的计算。

3、掌握稀释定律、同离子效应和盐效应。

4、掌握缓冲溶液的组成、缓冲作用原理及缓冲溶液的有关计算。2006-8第6章酸碱平衡36.1电解质溶液理论简介

（不作要求）6.1.1电解质溶液6.1.2离子氛6.1.3活度和离子强度第6章酸碱平衡46.1.1电解质溶液电解质——在水溶液或熔融状态下能导电的物质非电解质——在水溶液或熔融状态下不能导电的物质强电解质——在水溶液中离解度

=100%的物质弱电解质——在水溶液中离解度

＜100%的物质2006-8第6章酸碱平衡5强电解质的实测离解度表6-1某些强电解质的实测离解度（浓度为0.1mol

L-1）表6-2KCl在不同浓度下的实测离解度电解质HClHNO3H2SO4KOHNaOHKClNH4ClCuSO4离解度

/%9292588984868840c/mol

L-10.20.10.020.010.0010.0001离解度

/%8386929498992006-8第6章酸碱平衡66.1.2离子氛1923年荷兰物理学家德拜(Debye)和德国物理学家休克尔(Hückel)提出了离子互吸理论——形成离子氛Na+Na+Na+Na+Na+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Na+Na+2006-8第6章酸碱平衡7离子氛对实测离解度的影响

当电解质溶液通电时，带正电的离子向负极移动，但它的“离子氛”却要向正极移动，从而导致了离子的移动速度比自由离子慢，使溶液的导电性比理论值低，表现为离解度降低。称为表观离解度。离子价数越高，溶液浓度越大，表观离解度越小。2006-8第6章酸碱平衡86.1.3活度和离子强度活度α——离子的有效浓度，也称为表观浓度。活度与浓度的关系：平均活度系数：离子强度：对稀溶液，可不考虑活度系数而直接用浓度进行计算。2006-8第6章酸碱平衡96.2酸和碱的概念6.2.1酸和碱的定义（酸碱质子理论）6.2.2水的质子自递常数6.2.3弱酸弱碱的离解平衡和离解常数6.2.4共轭酸碱对的Ka

与Kb

的关系2006-8第6章酸碱平衡106.2.1酸和碱的定义什么是酸？什么是碱？不同的酸碱理论是如何定义酸碱的？什么是酸碱反应？酸碱反应的实质是什么？2006-8第6章酸碱平衡11阿累尼乌斯的酸碱电离理论

（不作要求）1887年瑞典的阿累尼乌斯(Arrhenius)提出：酸——溶于水时能电离出H+的物质碱——溶于水时能电离出OH-的物质酸碱反应：酸+碱=盐+水优点：酸碱的概念明确，关系清楚。局限性：（1）只适用于水溶液，不适用于非水溶液。（2）不能解释NH3、NH4Cl、NaAc等的酸碱性。2006-8第6章酸碱平衡12布朗斯特的酸碱质子理论1923年丹麦的布朗斯特(Bronsted)和英国的劳里(Lowry)提出：酸——能给出质子(H+)的物质碱——能接受质子(H+)的物质两性物质——既能给出质子又能接受质子的物质非酸非碱物质——既不能给出质子又不能接受质子的物质酸碱反应：质子的传递优点：（1）适用于水溶液和非水溶液。（2）酸碱的范围较宽。（3）没有了盐的概念。局限性：不能解释不含氢的化合物，如BF3的酸性、CO的碱性。2006-8第6章酸碱平衡13一些酸碱反应离解反应：HAc+H2O==H3O++Ac

NH3+H2O==NH4++OH

水解反应：Ac

+H2O==HAc+OH

NH4++

H2O==NH3+H3O+中和反应：HAc+NH3==Ac-+NH4+H3O++OH

==H2O+H2O质子自递反应：H2O+H2O==H3O++OH-HCO3-+HCO3-==H2CO3+

CO32-酸碱反应自发进行的方向：强酸1+强碱2→弱碱1+弱酸22006-8第6章酸碱平衡14路易斯的酸碱电子理论

（不作要求）1923年美国的路易斯(Lewis)提出：酸——能接受电子对的物质(有价层空轨道)碱——能给出电子对的物质(有价层孤对电子)酸碱反应：通过配位键形成酸碱配合物

BF3+NH3==F3BNH3Ni+4CO==Ni(CO)4

优点：酸碱范围极其广泛，适用于各种溶剂以至无溶剂的体系，也不受某种离子或质子的限制。缺点：对酸碱的认识过于笼统，因而不易掌握酸碱的特性，也不易确定酸碱的相对强度。2006-8第6章酸碱平衡156.2.2水的质子自递常数水是两性物质，在水分子之间存在质子自递反应：

H2O+H2O==H3O++OH-平衡时：

Kw

——水的质子自递常数(离子积)，与温度有关，温度越高，Kw

越大。

p138，表6-3，不同温度下水的离子积

298K时，Kw

=1.0

10-14，一般在室温下取1.0

10-14。2006-8第6章酸碱平衡16水溶液酸碱性的判断根据：Kw

=c(H+)

c(OH-)=1.0

10-14取负对数得：pKw

=pH+pOH=14纯水或中性溶液中：c(H+)=c(OH-)=10-7，pH=7酸性溶液中：c(H+)＞c(OH-)，pH＜7碱性溶液中：c(H+)＜c(OH-)，pH＞72006-8第6章酸碱平衡176.2.3弱酸弱碱的离解平衡和离解常数HAc+H2O==H3O++Ac-NH3+H2O==NH4++OH-H2S+H2O==H3O++HS-HS-+H2O==H3O++S2-一些弱酸弱碱的离解常数见附录32006-8第6章酸碱平衡186.2.4共轭酸碱对的Ka

与Kb

的关系

质子酸碱的强弱与给出质子或接受质子的能力有关。酸越强，越容易给出质子；碱越强，越容易得到质子。酸给出质子后变为碱，碱得到质子后变为酸。酸与碱的这种关系称为共轭关系，酸与失去质子后所生成的碱称为共轭酸碱对。共轭酸==H++共轭碱

HAc==H++Ac-NH4+==H++NH3H3PO4==H++H2PO4-H2PO4-==H++HPO42-HPO42-==H++PO43-2006-8第6章酸碱平衡19例如HAc-Ac-和NH4+-NH3(1)HAc+H2O==H3O++Ac-Ka

(HAc)(2)Ac

+H2O==HAc+OH

Kb

(Ac-)(3)H2O+H2O==H3O++OH

KW

因为：(1)+(2)=(3)所以：Ka

(HAc)

Kb

(Ac-)=KW

(1)NH4++H2O==H3O++NH3

Ka

(NH4+)(2)NH3+H2O==NH4++OH

Kb

(NH3)(3)H2O+H2O==H3O++OH

KW

因为：(1)+(2)=(3)所以：Ka

(NH4+)

Kb

(NH3)=KW

酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱。即强酸的共轭碱是弱碱；强碱的共轭酸是弱酸。

p141，思考题1：写出下列酸的共轭碱或碱的共轭酸2006-8第6章酸碱平衡20p140，例题6-1计算CO32-的Kb1

和Kb2

注意共轭关系同理，对PO43-的Kb1

、Kb2

和Kb3

2006-8第6章酸碱平衡21氨基乙酸(NH2CH2COOH)问题讨论

已知氨基乙酸(NH2CH2COOH)的Ka1

(-COOH)=4.47

10-3，Ka2

(-NH3+)=1.67

10-10。（1）+NH3CH2COOH失去一个质子的产物是什么？（2）NH2CH2COO-得到一个质子的产物是什么？（3）氨基乙酸能否以+NH3CH2COO-形式存在？解答：（1）+NH3CH2COO-

（2）+NH3CH2COO-

（3）能以+NH3CH2COO-形式存在2006-8第6章酸碱平衡226.3水溶液中酸碱平衡的计算6.3.1水溶液中平衡计算的一般原则6.3.2强酸强碱溶液6.3.3一元弱酸溶液6.3.4一元弱碱溶液6.3.5多元弱酸和多元弱碱溶液6.3.6两性物质溶液2006-8第6章酸碱平衡23合理的近似计算

弱酸或弱碱的离解常数通常有百分之几的相对误差，因此计算时，结果允许有不超过5%的相对误差。即当两个数相加或相减时，如果两个数相差20倍以上，则可以将较小的数略去。例如：0.1+0.005

0.1

结果的相对误差为：因此上述近似计算是合理的。掌握规律事半功倍2006-8第6章酸碱平衡246.3.1水溶液中平衡计算的一般原则了解几个关系式的意义和表达（1）物料平衡式（不作要求）（2）电荷平衡式（不作要求）（3）质子平衡式2006-8第6章酸碱平衡25物料平衡式（不作要求）

在平衡状态下，溶液中某组分的总浓度等于该组分各物种平衡浓度的总和。例如：

0.1mol

L-1HAc溶液的物料平衡式为：

c0(HAc)=c(HAc)+c(Ac-)=0.1mol

L-1

0.04mol

L-1H2CO3溶液的物料平衡式为：

c0(H2CO3)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.04mol

L-1

0.2mol

L-1H3PO4溶液的物料平衡式为：

c0(H3PO4)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)=0.2mol

L-12006-8第6章酸碱平衡26电荷平衡式（不作要求）

溶液中所有正离子电荷的总和与所有负离子电荷的总和相等。即：所有正离子的总浓度=所有负离子的总浓度例如：

HCl溶液的电荷平衡式为：

c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)NaOH溶液的电荷平衡式为：

c(Na+)+c(H+)=c(OH-)Na2CO3溶液的电荷平衡式为：

c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)Na3PO4溶液的电荷平衡式为：

c(Na+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)2006-8第6章酸碱平衡27质子平衡式(PBE式)

溶液中酸失去质子的总数与碱得到质子的总数相等。因为给出质子的总数等于给出质子后产物的总浓度，得到质子的总数等于得到质子后产物的总浓度，所以：

得到质子的产物总浓度=失去质子的产物总浓度例如HAc溶液：

HAc+H2O=H3O++Ac-H2O+H2O=H3O++OH

c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)又如NH3溶液：

NH3+H2O=NH4++OH-H2O+H2O=H3O++OH

c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)2006-8第6章酸碱平衡28例题写出HCl、Na2CO3、NaHCO3、NaH2PO4水溶液的质子平衡式。HCl：c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)Na2CO3：c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)NaHCO3：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO32-)NaH2PO4：c(H+)+c(H3PO4)=c(OH-)+c(HPO42-)+2c(PO43-)如何写出质子平衡式？（1）找出得到质子的物种，列出得到质子后的产物；（2）找出失去质子的物种，列出失去质子后的产物；（3）根据得失质子总数相等的原则，列出质子平衡式。2006-8第6章酸碱平衡296.3.2强酸强碱溶液计算下列溶液的pH值。（1）0.10mol

L-1HCl溶液（2）1.0

10-8mol

L-1HCl溶液解：（1）c(H+)=0.10mol

L-1，pH=1.00

（2）c(H+)=1.0

10-8mol

L-1，pH=8.00（错误）应用质子平衡式计算：

c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)=c(Cl-)+KW

/c(H+)=1.0

10-8+1.0

10-14/c(H+)

解一元二次方程，得c(H+)=1.1

10-7mol

L-1，pH=6.962006-8第6章酸碱平衡30近似计算条件当强酸或强碱浓度≥10-6mol

L-1时，可作近似计算。结果的相对误差≤1%。2006-8第6章酸碱平衡316.3.3一元弱酸溶液（1）精确计算式（不作要求）（2）近似计算式（一般了解）（3）最简计算式（重点掌握）注意应用条件2006-8第6章酸碱平衡32（1）精确计算式精确计算式的导出步骤：（1）写出同时平衡的各平衡方程式和平衡常数式；（2）列出质子平衡式；（3）整理得到精确计算式。2006-8第6章酸碱平衡33例如一元弱酸(HA)溶液HA+H2O==H3O++A-H2O+H2O==H3O++OH-根据质子平衡式：整理可得：再根据物料平衡式，并设HA的起始浓度为ca，则：c(HA)=ca-c(A-)=ca-[c(H+)-c(OH-)]=ca-[c(H+)-KW

/c(H+)]代入上式，整理可得精确计算式：2006-8第6章酸碱平衡34（2）近似计算式根据一元弱酸(HA)溶液的质子平衡式：c(H+)=c(A-)+c(OH-)当c(A-)≥20c(OH-)时，可忽略水的离解，这时：c(H+)≈c(A-)根据：HA+H2O==H3O++A-得近似计算式：近似条件：c(A-)≥20c(OH-)，即：c(HA)

Ka

≥20KW

实际应用条件：在实际应用中此条件一般都成立，可不进行判断而直接计算。2006-8第6章酸碱平衡35（3）最简计算式根据近似计算式：如果ca≥20c(H+)，ca-c(H+)≈ca，则：近似条件：ca≥20c(H+)，即：

当一元弱酸的离解常数较小，浓度较大时，可直接应用最简式计算；否则应先判断，再计算。2006-8第6章酸碱平衡36计算示例（p146）例题6-4，计算0.10mol

L-1一氯乙酸溶液的pH值。ca

Ka

＞20KW

，但ca/Ka

＜400，因此用近似式计算。例题6-5，计算0.10mol

L-1HAc溶液的pH值。ca

Ka

＞20KW

，且ca/Ka

＞400，因此用最简式计算。例题6-6，计算0.10mol

L-1NH4Cl溶液的pH值。注意Ka

(NH4+)的求得ca

Ka

＞20KW

，且ca/Ka

＞400，因此用最简式计算。2006-8第6章酸碱平衡37补充例题计算0.010mol

L-1二氯乙酸溶液的c(H+)。查表二氯乙酸的Ka

=5.50×10-2，若直接用最简式计算，则：这是因为ca/Ka

=0.18＜400，因此不能用最简式而应用近似式计算。解得：c(H+)=0.0086mol

L-12006-8第6章酸碱平衡38一元弱酸溶液c(H+)的计算小结精确计算式：近似计算式：应用条件：最简计算式：应用条件：2006-8第6章酸碱平衡396.3.4一元弱碱溶液精确计算式：近似计算式：应用条件：最简计算式：应用条件：2006-8第6章酸碱平衡40p147，例题6-7计算0.10mol

L-1NaAc溶液的pH值。注意Kb

(Ac-)的求得cb/Kb

＞400，因此用最简式计算。2006-8第6章酸碱平衡416.3.5多元弱酸和多元弱碱溶液多元弱酸分步离解，例如H2A

（1）H2A+H2O==H3O++HA-Ka1

（2）HA-+H2O==H3O++A2-Ka2

一般来说，多元弱酸的Ka1

>>Ka2

，即第一步离解程度比第二步大得多，溶液的c(H+)主要由第一步离解决定。因此，在计算H2A溶液的c(H+)时，可忽略第二步离解，按一元弱酸的公式进行计算。同理，对多元弱碱，也可按一元弱碱的公式进行计算。2006-8第6章酸碱平衡42p148，例题6-8

已知室温时，H2S饱和溶液的浓度为0.1mol

L-1，求此溶液中H+、HS-、S2-的浓度。解：H2S在水溶液中分两步离解：（1）H2S+H2O==H3O++HS-Ka1

=9.5

10-8

（2）HS-+H2O==H3O++S2-Ka2

=1.310-14

忽略第二步离解，按一元弱酸处理，溶液的c(H+)用最简式计算：

c(HS-)c(H+)=9.710-5molL-1

将c(HS-)c(H+)代入第二步离解常数式得：

即：c(S2-)=Ka2

=1.310-14molL-1

可见，忽略第二步离解是完全合理的。2006-8第6章酸碱平衡43问题讨论（1）H2S溶液的计算（2）H3PO4溶液的计算2006-8第6章酸碱平衡44p149，例题6-9计算0.10mol

L-1Na2CO3溶液的pH值。（1）CO32-+H2O==HCO3-+OH-Kb1

=KW

/Ka2

=1.7810-4（2）HCO3-+H2O==H2CO3+OH-Kb2

=KW

/Ka1

=2.3310-8解：忽略第二步离解，按一元弱碱处理。

cb/Kb1

＞400，因此用最简式计算溶液的c(OH-)，再求pH值。2006-8第6章酸碱平衡456.3.6两性物质溶液（1）酸式盐溶液（2）弱酸弱碱盐溶液和氨基酸溶液掌握最简式2006-8第6章酸碱平衡46酸式盐NaHCO3溶液（1）HCO3-+H2O==H3O++CO32-Ka2

（2）HCO3-+H2O==H2CO3+OH-Kb2

=KW

/Ka1

（3）H2O+H2O==H3O++OH-

KW

(1)+(2)-(3)得：HCO3-+HCO3-=CO32-+H2CO3平衡常数为：由于Ka1

>>Ka2

，所以K自递

很小，反应进行的程度很小。由质子平衡式：c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-)代入平衡浓度整理可得：当c0

Ka2

≥20KW

，c0≥20Ka1

时：适用于NaHCO3、NaHS、NaH2PO4、NaH2AsO4等溶液。2006-8第6章酸碱平衡47酸式盐Na2HPO4溶液HPO42-+HPO42-==PO43-+H2PO4-由质子平衡式：c(H+)+c(H2PO4-)+2c(H3PO4)=c(PO43-)+c(OH-)代入平衡浓度整理可得：当c0

Ka3

≥20KW

，c0≥20Ka2

时：适用于Na2HPO4、Na2HAsO4等溶液。2006-8第6章酸碱平衡48弱酸弱碱盐NH4Ac溶液NH4++Ac-==NH3+HAc由质子平衡式：c(H+)+c(HAc)=c(NH3)+c(OH-)代入平衡浓度整理可得：当c0

Ka

(NH4+)≥20KW

，c0≥20Ka

(HAc)时：适用于NH4Ac、NH4CN、HCOONH4和氨基酸等溶液。2006-8第6章酸碱平衡49例题

计算0.10mol

L-1NH4Ac溶液、0.10mol

L-1NH4CN溶液、0.10mol

L-1HCOONH4溶液和0.10mol

L-1氨基乙酸溶液的pH值。2006-8第6章酸碱平衡50p150,例题6-10（1）计算0.050mol

L-1NaH2PO4溶液的pH值。（2）计算0.033mol

L-1Na2HPO4溶液的pH值。（3）计算0.10mol

L-1NH4Ac溶液的pH值。结果：（1）用近似式计算得：pH=4.70；用最简式计算得：pH=4.66（2）用近似式计算得：pH=9.74；用最简式计算得：pH=9.94（3）用近似式计算得：pH=7.00；用最简式计算得：pH=7.00

可见，在对计算误差要求不高的情况下，用最简式计算简便得多，并且最简式与浓度无关。2006-8第6章酸碱平衡51例题6-12：强酸与弱酸混合溶液c(H+)的计算

在90mL0.10mol

L-1HAc中加入10mL0.10mol

L-1HCl，计算溶液的pH值。解：溶液的质子平衡式为：

c(H+)=c(Cl-)+c(Ac-)+c(OH-)

c(盐酸)=0.010mol

L-1pH=2.002006-8第6章酸碱平衡52酸碱溶液c(H+)的计算小结（1）以酸碱平衡为基础；（2）以同时平衡为前提；（3）利用质子平衡式导出精确计算公式；（4）合理地进行近似计算或最简计算。2006-8第6章酸碱平衡53酸碱溶液c(H+)的计算公式归纳强酸(强碱)溶液(当浓度≥10-6mol

L-1时)一元弱酸(弱碱)溶液当ca/Ka

≥400时多元弱酸(弱碱)溶液按一元弱酸(弱碱)的公式进行计算(注意用Ka1

或Kb1

)酸式盐溶液适用于NaHCO3、NaHS、NaH2PO4、NaH2AsO4等溶液适用于Na2HPO4、Na2HAsO4等溶液弱酸弱碱盐溶液适用于NH4Ac、NH4CN、HCOONH4和氨基酸等溶液2006-8第6章酸碱平衡546.4酸碱平衡的移动6.4.1稀释效应6.4.2同离子效应6.4.3盐效应

影响酸碱平衡的因素有哪些？如何影响？2006-8第6章酸碱平衡556.4.1稀释效应

离解常数是平衡常数的一种形式，而离解度是转化率的一种形式，它们之间可以相互联系。例如HAc溶液：HAc+H2O==H3O++Ac-

离解度：结论：弱酸(或弱碱)浓度越小，离解度越大——稀释效应2006-8第6章酸碱平衡56例题

计算0.1mol

L-1HAc和0.05mol

L-1HAc的氢离子浓度和离解度。对0.1mol

L-1HAc

对0.05mol

L-1HAc2006-8第6章酸碱平衡576.4.2同离子效应

在HAc溶液中加入NaAc：

HAc+H2O==H3O++Ac-在NH3水中加入NH4Cl：

NH3+H2O==NH4++OH-

结论：在弱酸或弱碱溶液中加入含有相同离子的强电解质，使弱酸或弱碱的离解度降低——同离子效应2006-8第6章酸碱平衡58例题

在1升0.1molL-1HAc中加入0.05molNaAc，计算溶液的氢离子浓度和HAc的离解度。

HAc+H2O==H3O++Ac-

平衡时：0.1-xx0.05+x2006-8第6章酸碱平衡596.4.3盐效应在HAc溶液中加入NaClHAc+H2O==H3O++Ac-

结论：在弱酸或弱碱溶液中加入没有相同离子的强电解质，使弱酸或弱碱的离解度增大——盐效应盐效应是静电作用产生的。H+Ac-Cl-Na+H+Ac-Cl-Na+2006-8第6章酸碱平衡60同离子效应与盐效应的比较

在发生同离子效应的同时，也发生盐效应，但同离子效应比盐效应大得多，所以往往忽略盐效应而只考虑同离子效应。只有当盐的浓度足够大时，盐效应的影响才不能忽略。溶液组成离解度

/%0.1mol

L-1HAc1.30.05mol

L-1HAc1.90.1mol

L-1HAc+0.1mol

L-1NaAc0.0180.1mol

L-1HAc+0.1mol

L-1NaCl1.72006-8第6章酸碱平衡616.5缓冲溶液6.5.1缓冲溶液的组成和pH计算6.5.2缓冲原理6.5.3缓冲溶液的选择和配制6.5.4缓冲溶液的应用（一般了解）2006-8第6章酸碱平衡626.5.1缓冲溶液的组成和pH计算

缓冲溶液——加入少量强酸或强碱，或将溶液稀释，其pH值改变很小或基本不变的溶液，即能在一定程度上抗酸、抗碱、抗稀释的溶液。2006-8第6章酸碱平衡63缓冲溶液的组成

（1）弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸例如：HAc-Ac-、NH3-NH4+等又例如：HCO3--CO32-、H3PO4-H2PO4-、H2PO4--HPO42-、HPO42--PO43-等（2）高浓度的强酸或强碱例如：HCl、NaOH等（3）两性物质例如：NaHCO3、NH4Ac等2006-8第6章酸碱平衡64缓冲溶液pH的计算

由共轭酸碱对所组成的缓冲溶液实际上是一种具有同离子效应的溶液，因此，pH的计算公式为：弱酸及其共轭碱(如HAc-NaAc)弱碱及其共轭酸(如NH3-NH4Cl)2006-8第6章酸碱平衡656.5.2缓冲原理

例如HAc-NaAc缓冲溶液，溶液中存在平衡：

HAc+H2O==H3O++Ac-

cacb

加入强酸，平衡向左移动，H3O+浓度基本不增大。加入强碱，平衡向右移动，H3O+浓度基本不减小。抗酸组分：Ac-；抗碱组分：HAc

又例如NH3-NH4Cl缓冲溶液，溶液中存在平衡：

NH3+H2O==NH4++OH-

cb

ca

加入强酸，平衡向右移动，OH-浓度基本不减小。加入强碱，平衡向左移动，OH-浓度基本不增大。抗酸组分：NH3；抗碱组分：NH4+

加少量水稀释后，从pH计算公式可知，溶液的pH不变。2006-8第6章酸碱平衡66例题

计算25mL2mol

L-1NH3水和25mL2mol

L-1NH4Cl溶液混合后的pH值，在此溶液中分别加入3mL1mol

L-1HCl、3mL1mol

L-1NaOH和50mL水，溶液的pH值等于多少？解：混合后组成缓冲溶液加入3mL1mol

L-1HCl

加入3mL1mol

L-1NaOH

加入50mL水2006-8第6章酸碱平衡67例题

如果将3mL1mol

L-1HCl、3mL1mol

L-1NaOH分别加到50mL水中，pH值又等于多少？解：加入3mL1mol

L-1HCl

加入3mL1mol

L-1NaOH2006-8第6章酸碱平衡686.5.3缓冲溶液的选择和配制

缓冲溶液的缓冲能力与缓冲溶液的浓度和缓冲比(ca/cb)有关：（1）浓度越大，缓冲能力越大。（2）当缓冲比ca/cb=1时，缓冲能力最大；当缓冲比ca/cb在0.1～10范围时，有缓冲能力；当缓冲比ca/cb超出0.1～10范围时，没有缓冲能力。

所以：pH=pKa

1或pOH=pKb

1称为缓冲溶液的缓冲范围。

因此在选择和配制缓冲溶液时，应首先选择缓冲对，然后确定缓冲比。

选择缓冲对的原则是：弱酸的pKa

≈pH或弱碱的pKb

≈pOH2006-8第6章酸碱平衡69例题6-15

如何用浓度均为0.10mol

L-1的弱酸及其共轭碱溶液配制100mLpH为5.00的缓冲溶液。解：首先选择缓冲对，查附录3，HAc的pKa

=4.75，因此可选择HAc和NaAc来配制该缓冲溶液。设需用HAc溶液的体积为VmL，则NaAc溶液的体积为(100-V)mL。由缓冲溶液pH计算公式得：因此，将35.5mL0.10mol

L-1HAc溶液与64.5mL0.10mol

L-1NaAc溶液混合即得所需缓冲溶液。2006-8第6章酸碱平衡70补充例题

在4升0.10mol

L-1NH3水中需加入多少克NH4Cl，才能配成pH=9.50的缓冲溶液？解得：ca=c(NH4Cl)=0.056mol

L-1

m(NH4Cl)=0.056

4

53.5=12.0g2006-8第6章酸碱平衡716.5.4缓冲溶液的应用缓冲溶液的应用很广泛：（１）化学反应中控制酸度；（２）土壤中含有H2CO3-NaHCO3、腐殖酸及其盐等缓冲对，以维持土壤的pH值有利于微生物的正常活动和农作物的生长发育等；（３）维持生物化学和生理过程的酸度等。人体内一些体液的pH值体液胃液唾液乳液脊椎液血液尿液pH1.03~3.106.0~7.56.6~7.67.3~7.57.35~7.454.8~7.52006-8第6章酸碱平衡72常用的标准缓冲溶液几种常用的标准缓冲溶液见下表(25℃)标准缓冲溶液pH饱和酒石酸氢钾(0.034mol

L-1)3.5570.05mol

L-1邻苯二甲酸氢钾4.0080.025mol

L-1KH2PO4-0.025mol

L-1Na2HPO46.8650.01mol

L-1硼砂9.1802006-8第6章酸碱平衡73例题分析

如何计算1.0mol

L-1H3PO4和1.0mol

L-1NaOH按不同比例混合后溶液的氢离子浓度或pH值。关键：形成什么溶液？应用相应公式？确定组分浓度？（1）1:1混合

——0.50mol

L-1NaH2PO4（2）1:2混合

——0.33mol

L-1Na2HPO4（3）1:3混合

——0.25mol

L-1Na3PO4（4）1:4混合

——0.20mol

L-1NaOH和0.20mol

L-1Na3PO4（5）2:1混合

——0.33mol

L-1H3PO4和0.33mol

L-1NaH2PO42006-8第6章酸碱平衡746.6弱酸溶液中各物种的分布

（不作要求）6.6.1弱酸的分布系数6.6.2弱酸的分布曲线2006-8第6章酸碱平衡756.6.1弱酸的分布系数分布系数

i——每一物种浓度占总浓度的分数例如在一元弱酸HA溶液中，与酸度有关的物种有两个：HA和A-c0=c(HA)+c(A-)2006-8第6章酸碱平衡76在H2C2O4溶液中各物种的分布系数在H2C2O4溶液中，与酸度有关的物种有三个：c0=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)2006-8第6章酸碱平衡77在H3PO4溶液中各物种的分布系数在H3PO4溶液中，与酸度有关的物种有四个：c0=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)2006-8第6章酸碱平衡78弱酸的分布系数小结

（1）计算式看似复杂，但规律很明显。（2）无论何种类型的弱酸，分布系数

只与溶液的c(H+)有关。（3）因此，在一个已知总浓度的弱酸溶液中，只要知道溶液的c(H+)或pH值，就可以用分布系数来计算弱酸中各物种的浓度。

p159，例题6-16，计算pH=5.00时，0.10molL-1H2C2O4溶液中各物种的浓度。解：直接将c(H+)=1.010-5molL-1代入分布系数式计算各物种的分布系数和浓度。2006-8第6章酸碱平衡796.6.2弱酸的分布曲线（1）从图中可直接查出某pH值时的

1和0；（2）只要知道总浓度c0，就可计算出c(HAc)和c(Ac-)。HAc的分布曲线2006-8第6章酸碱平衡80H2C2O4的分布曲线

1

2

0

0123456pHH2C2O4的三个物种共存(pH=2.76)

1=0.94

2=

0=0.03pH=pKa1

=1.25pH=pKa2