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酸碱溶液中酸度的计算
酸碱溶液中酸度的计算
判断条件,
确定用精确式、近似式或最简式
强酸强碱溶液pH值的计算
弱酸弱碱溶液pH值的计算
两性物质溶液
缓冲溶液pH值的计算
计算依据为质子条件：（酸碱平衡时）
失质子的产物物质的量=得质子的产物的物质的量
酸碱溶液中酸度的计算
（1）强酸强碱溶液pH值的计算
强酸（ca ）
HA H + + A -
H2O H + + OH -
当ca ＞ 10-6 mol/L，忽略水的解离
精确式
近似式***
质子条件式
酸碱溶液中酸度的计算
强碱（cb ）
精确式
B + H + BH +
H2O H + + OH –
近似式***
质子条件式
当cb ＞ 10-6 mol/L，忽略水的解离
酸碱溶液中酸度的计算
(2)弱酸弱碱溶液pH值的计算
一元弱酸碱溶液
一元弱酸（ca ）
精确式
质子条件式
酸碱溶液中酸度的计算
近似式
最简式***
当
（忽略酸的离解）
且
当
（忽略水的离解）
（不忽略酸的离解）
（忽略水的离解）
酸碱溶液中酸度的计算
一元弱碱（cb）
最简式***
近似式
酸碱溶液中酸度的计算
(2) 多元弱酸碱
（1）多元弱酸：设二元酸分析浓度为ca
（2）多元弱碱：设二元弱碱分析浓度为cb
大部分多元酸均可按一元酸处理,忽略第二步及以后各步的离解.
酸碱溶液中酸度的计算
(3) 两性物质溶液pH值的计算
NaHCO3
Na H2PO4
Na2HPO4
酸碱溶液中酸度的计算
例 计算0.10mol·L-1 Cl2CHCOOH（二氯乙酸） 的pH.（pKa=1.26）
pH=1.28
故应用近似式:
解: cKa>25Kw ，水的离解可忽略
c /Ka 500
不忽略酸的离解
酸碱溶液中酸度的计算
例 计算HAc液（0.010mol/L ）的pH值。
解：查表得Ka=1.8×10-5
由于cKa>25Kw, c/Ka =0.010/ 1.8×10-5＞500，故可按最简式计算：
酸碱溶液中酸度的计算
例：计算0.10mol/L NH3溶液的pH值。
查表得：Kb=1.8×10-5
解：由于cKb≥25Kw，c/Kb =0.010/ 1.8×10-5
＞500，故可按最简式计算：
酸碱溶液中酸度的计算
例：计算0.10mol/L NaHCO3溶液的pH。
已知 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
解：由于cKa2＞25KW，c/Ka1 ＞ 500，故应用最简式求算
酸碱溶液中酸度的计算
例：计算0.100mol/L NaAc液的pH值。 查表得：HAc的Ka=1.8×10-5
解：Ac-为碱： Ac-+H2O HAc+OH-
Kb=KW/ Ka=5.7×10-10
由于cKb≥25Kw，c/Kb =0.010/ 5.7×10-10＞500，
故可按最简式计算：
酸碱溶液中酸度的计算
强酸强碱溶液的pH值
弱酸弱碱溶液的pH值
两性物质溶液的pH值
酸碱溶液中酸度的计算
(4) 缓冲溶液
缓冲溶液：是一种对溶液的酸度起稳定作用的溶液。
一般缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱（如HAc+NaAc）
或弱碱及其共轭酸（如NH3+NH4Cl）组成.
1) 缓冲溶液的作用和分类
从用途分：一般缓冲溶液；标准缓冲溶液
从组成分：浓度较大的弱酸和共轭碱 ；
高浓度的强酸和强碱。
酸碱溶液中酸度的计算
2) 一般缓冲溶液pH值的计算和配制计算
当组成缓冲溶液的酸和共轭碱浓度较大时：
缓冲溶液的pH计算的最简公式：
对于由两性物质组成的缓冲溶液，例如Na2HPO4与NaH2PO4，有pH的最简式：
酸碱溶液中酸度的计算
例：计算0.10mol/L NH4Cl-0.20M NH3缓冲溶液的PH值。
解：已知Kb=1.8×10-5，Ka= Kw/Kb =5.6×10-10，由于NH4Cl和NH3的浓度均较大，故可按下式计算：
酸碱溶液中酸度的计算
例：计算0.10mol/L Na2B4O7缓冲溶液的PH值。
解：查课本p61表4-1，pKa=9.24
Na2B4O7 + 5H2O = 2H3BO3 +2H2BO3-
c(H3BO3)=c(H2BO3-)=0.2mol/L
酸碱溶液中酸度的计算
例：0.800mol/L HAc及0.400mol/L NaAc组成的缓冲溶液，计算pH值。若向此缓冲溶液1L中加入0.40 mol/L 的HCl溶液10mL，计算pH值的变化。
解:HAc-NaAc缓冲溶液，已知pKa=4.74
加入10mL 0.400mol/L HCl后，溶液中HAc和NaAc的浓度要发生变化。
NaAc + HCl = HAc + H2O
n(HCl)= 0.400mol/L 0.01L=0.004mol=n’(HAc)
新生成的HAc的 c’=0.004mol/L
酸碱溶液中酸度的计算
C(HAc)= 0.800+0.004 = 0.804 mol/L
C(NaAc)= 0.400-0.004 = 0.396 mol/L
因此， HAc-NaAc缓冲溶液在加入少量酸后，pH基本不变。
酸碱溶液中酸度的计算
3) 缓冲容量和缓冲范围
缓冲容量：使1升缓冲溶液的pH值改变一个单位所需要加入的强酸或强碱的量。衡量缓冲能力大小的尺度。
影响因素：
（1）缓冲溶液组分的总浓度，总浓度越大，缓冲容量越大。
（2）缓冲溶液组分的浓度比，缓冲组分比越接近1：1，缓冲容量越大。
（3） 缓冲范围：缓冲溶液只能将溶液控制在一定的pH范围内。即 pH=pKa 1
如 HAc—NaAc pKa= 4.74,
缓冲范围为：3.74—5.74
酸碱溶液中酸度的计算
4)缓冲溶液的应用和选择
（1）选择pH在pKa 1的缓冲范围内。
（2）选择缓冲溶液组分的总浓度大，且缓冲组分比越接近1：1，缓冲容量越大的缓冲溶液。
（3）选择无副反应干扰的缓冲溶液。
作业 p91, 4（16）

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