例:计算0.10mol/LH,PO溶液的中H+浓度。已知Kal=7.6×10-3 , Ka2=6.3×10-8 , Ka3=4.4×10-13解:因为Kal>>K,2>>Ka3 且CKal=0.1×7.6×10-3>20Kw因此磷酸的二、三级解离和水的解离均可忽略,可按一元弱酸来处理,又因为C/K,1=0.10/(7.6×10-3)<500,故用近似式处理有:[H] =-Kan+VK." +4ck2- 7.6×10-3 + /(7.6×10-3)2 +4×0.10×7.6×10-32= 2.4×10-2(mol / L)
例 : 计 算 0.10mol/LH3PO4 溶液的中 H+ 浓 度 。 已 知 Ka1=7.6×10-3 , Ka2=6.3×10-8 ,Ka3=4.4×10-13 解: 因为Ka1>> Ka2>>Ka3 且CKa1=0.1×7.6×10-3>20KW,因 此磷酸的二、三级解离和水的解离均可忽略,可按一元 弱酸来处理,又因为C/Ka1=0.10/(7.6×10-3 )<500,故用 近似式处理有: 2.4 10 ( / ) 2 7.6 10 (7.6 10 ) 4 0.10 7.6 10 2 4 [ ] 2 3 3 2 3 1 2 1 1 mol L K K cK H a a a − − − − + = − + + = − + + =
三.两性物(HA)溶液(浓度为Cmol/L)[H+]的计算(一)两性物质溶液(HA-)质子条件式: [H,A] +[H+] =[A2-] +[OH]平衡关系:K,,[HA-][H [HA']KHK[H*][H*]a1
三. 两性物(HA- )溶液(浓度为Cmol/L) [H+ ]的计算 (一)两性物质溶液(HA-) 质子条件式: [H2A] + [H+ ] = [A2- ] + [OH- ] 平衡关系: 2 1 + - + a w + a [H ][HA ] [HA ] [H ] [H ] [H ] K K K − + + = +
精确表达式:Ka,[HA']+ Kw[H]=1+[HA']/ Ka]若:K,>>Ka,(若4pK,≥3.2),HA的解离可以忽略,[HA-J=c ;又:Ka,‘C(HA-)>20K,水的解离可以忽略得近似式:K,:c(HA-)[H+] =1+c(HA-) / K,9
2 1 + a w a - - [HA ] [H ] 1 [HA ]/ K K K + = + 精确表达式: 若: Ka 1 >> Ka 2 (若 △pKa ≥ 3.2),HA-的解离可以忽略,[HA- ]≈c; 又: Ka 2 ·c(HA-) > 20Kw, 水的解离可以忽略得 近似式: + 2 1 a a (HA ) [H ] 1 (HA ) / K c c K − − = +
Ka, c(HA-)近似式:[H]=V1+ c(HA) / Ka如果c(HA-)/K,,>20,则"1"可略,得最简式:[H]= JK, K,(若c/Ka>20,Ka,c>20Kw,即使Ka,与Ka,相近也可使用最简式计算
如果 c(HA- )/Ka 1 >20, 则“1”可略, 得 最简式: + 2 1 a a (HA ) [H ] 1 (HA ) / K c c K − − = + 近似式: 1 2 + a a [H ] = K K (若c/Ka 1 >20, Ka 2 ·c>20Kw,即使Ka 1与Ka 2相近, 也可使用最简式计算)
例:计算0.050mol·L-1NaHCO,溶液的pH解: pKa, = 6.38, pKa= 10.252△ pK, = 3.87 > 3.2, [HA-] ~ c(HA-)Ka, °c = 10-10.25 × 0.050 = 101155 > 20Kwc/K, = 0.050/10-6.38 = 105.08 >> 20故可用最简式:[H+] =K..K.= 10-8.32 mol:L-1pH = 8.32
例: 计算0.050mol·L-1 NaHCO3溶液的pH. 解: pKa 1 = 6.38, pKa 2 = 10.25 △ pKa = 3.87 > 3.2, [HA- ] ≈ c(HA- ) Ka 2 ·c = 10-10.25 × 0.050 = 10-11.55 > 20Kw c/Ka 1 = 0.050/10-6.38 = 105.08 >> 20 故可用最简式: [H+ ] = = 10-8.32 mol·L-1 pH = 8.32 1 2 K K a a