2、一元弱酸弱碱的电离平衡 例:求0.10 mol/dm3HAc水溶液的酸度,已知 K=1.76×105 解:HAc+H2OH3O++Ac 0.10-X 设H3O+的平衡浓度为x 则Ka=[H3O+]AcT/[HAcl x2/(0.10-x)≈x2/0.10 1.76×105 X=[H3O=(0.10×1.76×105)05 =13×103( mold3) 电离度a=x/C0=13×103/0.10 0.013(1.3%)
2、一元弱酸弱碱的电离平衡 例:求0.10 mol/dm3 HAc水溶液的酸度,已知 Ka = 1.76 × 10–5 解:HAc + H2O H3O+ + Ac– 0.10-x x x 设 H3O+ 的平衡浓度为 x 则 Ka = [H3O+ ] [Ac– ] / [HAc] = x2 / (0.10-x) x 2 / 0.10 = 1.76 × 10–5 x = [H3O+ ] = (0.10 × 1.76 × 10–5 ) 0.5 = 1.3× 10–3 (mol/dm3 ) 电离度 = x / C0 = 1.3× 10–3 / 0.10 = 0.013 (1.3%)
元弱酸(碱)溶液的[H3O+](或[OH)的简化公式 假定:(1)在010modm3HA水溶液中,水本 身的电离可忽略,即由H2O→HO产生的 1H3o<10-(mol/dm); (2)HA的电离度a≤5%,或c/K≥380(400) 其中,c为HA的起始浓度;K为平衡常数。 元弱酸(碱)溶液的H3O+](IOH的简化公式: [H3O+IIA c(1-a)K [H3O* c a THAJ [OH-[HBI-ca=K 2 TOH=√Kbc B c(1-c)
一元弱酸(碱)溶液的 [H3O+ ] (或 [OH– ]) 的简化公式 假定:(1)在0.10 mol/dm3 HA水溶液中,水本 身的电离可忽略,即由 H2O → H3O+ 产生的 [H3O+ ] < 10-7 (mol/dm3 ); (2) HA的电离度 5% ,或 c/K 380 (400) 其中,c 为HA的起始浓度;K 为平衡常数。 一元弱酸(碱)溶液的 [H3O+ ] ( [OH– ]) 的简化公式: a 2 2 3 K c(1 ) c [HA] [H O ][A ] = − = + − [H O ] K c 3 a = + b 2 2 K c(1 ) c [B] [OH ][HB] = − = − [OH ] K c b = −
例:将2.45克固体NaCN配制成500cm的水溶液,计 算此溶液的酸度是多少。已知:HCN的Ka为 4.93×10-10。 解:CN-的浓度为245(490×0.500)=0.100(mo/dm3) CN+H2o零OH+HCN K [OH HCN OH [H3o*]] ICN」 ICN IH3OT1 K/Kn=1.00×10-14/493×10-10=203×10 因为c/Kb=0.100/203×10-5=493×103>400 则[OH1=(Kbc)95=(203×10-5×0.1005 =142×103(mo/dm3) pH=14.0-pOH=14.0-285=11.15
例: 将2.45克固体NaCN配制成500 cm3的水溶液,计 算此溶液的酸度是多少。已知:HCN的Ka 为 4.93×10-10 。 解:CN-的浓度为2.45/(49.0 ×0.500)=0.100 (mol/dm3 ) CN- + H2O OH- + HCN = Kw/Ka = 1.00 ×10-14/ 4.93 ×10-10 = 2.03 ×10 -5 因为 c/Kb = 0.100/2.03 ×10-5 = 4.93 ×103 > 400 则 [OH-] = (Kb·c)0.5 = (2.03 ×10-5 ×0.100)0.5 = 1.42 ×10-3 (mol/dm3 ) pH = 14.0 - pOH = 14.0 -2.85 = 11.15 [H O ] [H O ] 3 3 − + − + − − = = [CN ] [OH ] [HCN] [CN ] [OH ][HCN] Kb
多元弱酸弱碱的电离平衡 分部电离 HBS: HS+ H2O F H3O++ HS KaI=[H3OTHS/H2SI =9.1×10-8 HS-+ HO= HO++ S2 K2=[H3O]{S21/[Hs =1.1×10-12 一般来说,第二部电离较第一步电离更难, Ka1较K2大几个数量级
二、多元弱酸弱碱的电离平衡 分部电离 H2S: H2S + H2O H3O+ + HS– Ka1 = [H3O+ ] [HS– ] / [H2S] = 9.1 × 10–8 HS– + H2O H3O+ + S2– Ka2= [H3O+ ] [S2– ] / [HS– ] = 1.1 × 10–12 一般来说,第二部电离较第一步电离更难, Ka1 较Ka2 大几个数量级
例1:计算0,0 mol/dme12S水溶液的田3O+和S21, 以及H2S的电离度。 解: HS + HO H O+ HS 平衡浓度:0.1-x HS+ HO H O+ S2 X X+ y KaI=H3oHS/H2S =9.1×108 Ka2=[H3OIS/HS-I =1.1×1012 Ka1>>K2,且c/Ka1=0.1/9.1×108>>400 ∴田H3O=x+y≈x=√Kac =(9.1×108×0.1)05=9.5×105 (mol/dm3) pH=4.02
例1: 解: H2S + H2O H3O+ + HS– 平衡浓度:0.1-x x+y x-y HS– + H2O H3O+ + S2– x-y x+y y Ka1 = [H3O+ ] [HS– ] / [H2S] = 9.1 × 10–8 Ka2 = [H3O+ ] [S2– ] / [HS– ] = 1.1 × 10–12 ∵ Ka1 >> Ka2 ,且 c / Ka1 = 0.1/ 9.1 × 10–8 >> 400 ∴ [H3O+ ] = x+y ≈ x = ( 9.1 × 10–8 × 0.1 ) 0.5 = 9.5 × 10–5 (mol/dm3 ) pH = 4.02 计算0.10 mol/dm3 H2S 水溶液的[H3O+ ] 和 [S2– ], 以及H2S 的电离度。 K c a1 =