几种酸溶液计算[H+]的公式及使用条件(2) (a近似计算式,应用条件:c/Ka1≥10Kw;2K2/H]<1 元 [H+]=K[H2A] (b)最简式,应用条件: c/Ka1≥105; [H*]=cKa cKa1 >10Kw 2Ka2/H+<1 最简式,应用条件:Ca>OⅢ]一H] 缓冲溶液 Cp>>[H+]-[OH-] [H+]=Kaca/cb 上页 下页 返回
几种酸溶液计算[H+]的公式及使用条件(2) [H ] [H A] = Ka1 2 + (a)近似计算式,应用条件:c /Ka1 ≥ 10Kw ;2 Ka2 / [H+ ]<<1 (b)最简式,应用条件: c / Ka1 ≥105; cKa1 ≥10Kw 2 Ka2 / [H+]<<1 二 元 弱 酸 1 [H ] a = cK + 最简式,应用条件:ca >>[OH- ]- [H+ ] cb >> [H+ ]- [OH- ] [H+ ] = Ka c a / c b 缓 冲 溶 液
3.分布系数和分布曲线 定义(分布系数): 平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数。 用δ表示:δ=C/c 不同H值溶液中酸碱存在形式的分布—分布曲线 作用:(1)深入了解酸碱滴定过程; (2)判断多元酸碱分步滴定的可能性。 滴定是溶液H与溶液中各物种的量、比例不断 变化的过程。 下页 返回
3.分布系数和分布曲线 定义(分布系数): 平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数。 用δ表示:δi = ci / c 不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布——分布曲线 作用:(1)深入了解酸碱滴定过程; (2)判断多元酸碱分步滴定的可能性。 滴定是溶液pH与溶液中各物种的量、比例不断 变化的过程
(1)一元酸 以乙酸(HAc)为例: 溶液中物质存在形式:HAc;Ac,总浓度为c 设:HAc的分布系数为δ1; Ac的分布系数为δ,; 则:ò1=HAc/c=HAcV(HAc+[Ac】) =1/1+(Ac]HAc)} =1/{1+(K/H])}=HV(H]+Ka) δ=Ac]c=Ka/(H]+Ka) 由上式,以δ对pH作图:(动画) 页 页 返回
(1)一元酸 以乙酸(HAc)为例: 溶液中物质存在形式:HAc;Ac-,总浓度为 c 设: HAc 的分布系数为δ1 ; Ac- 的分布系数为δ0 ; 则:δ1 =[HAc]/c =[HAc]/ ([HAc]+[Ac- ] ) = 1/{ 1+([Ac- ]/[HAc])} = 1/{ 1+(Ka /[H+ ])} = [H+ ]/( [H+ ] + Ka ) δ0 = [Ac- ]/c = Ka / ( [H+ ] + Ka ) 由上式,以δ对pH作图: (动画)
HAc分布系数与溶液pH关系曲线的讨论: (1)δ+δ1=1 (2)pH=pKa时; 1.0 6 60=δ1=0.5 0.8 0.6 (3)pH<pKa时; pH=pKa=4.75 0.4 HAc(δ)为主 0.2 (4)pH>pKa时; 0 5 pH Ac(δ)为主 上页 下页返回
HAc 分布系数与溶液pH关系曲线的讨论: (1) δ0 + δ1= 1 (2) pH = pKa 时; δ0 = δ1= 0.5 (3) pH < pKa 时; HAc(δ1)为主 (4) pH > pKa 时; Ac- (δ0)为主
(2)二元酸 以草酸(H2C204)为例: 存在形式:HLC204;HC204; C2042; (δ2);(δ1);(δ); 总浓度c=H2C20+[HC204+HC20,2] δ2=H2C204]/c =1/{1+HC204]/H2C20]+C2042]/HC204} =1/{1+Ka/H]+KiKa2/H]2} =[H+2[H+2+[H+]K+KK2} 81=[H+]K[H+2+[H+]K+KK2 60=KalKa2 H+2+H]Ka+KaKa2 (动画) 上页 下页 返回
(2)二元酸 以草酸( H2C2O4)为例: 存在形式:H2C2O4; HC2O4 -; C2O4 2-; (δ2) ;(δ1) ;(δ0); 总浓度 c = [H2C2O4 ]+[HC2O4 - ]+[C2O4 2- ] δ2 = [H2C2O4 ] / c = 1 / { 1+[HC2O4 - ]/[H2C2O4 ]+[C2O4 2- ]/[H2C2O4 ]} = 1 / { 1+Ka1 /[H+ ] + Ka1Ka2 /[H+ ] 2 } = [H+ ] 2 /{ [H+ ] 2+[H+ ]Ka1+Ka1Ka2 } δ1 = [H+ ]Ka1 /{ [H+ ] 2+[H+ ]Ka1+Ka1Ka2 } δ0 = Ka1Ka2 /{ [H+ ] 2+[H+ ]Ka1+Ka1Ka2 } (动画)