第六章酸碱平衡 §1.1 酸碱理论 §1.2 水的质子自递平斯 §1.3 弱酸弱碱电离平衡 §1.4 缓沖溶液
第六章 酸碱平衡 § 1.1 酸碱理论 § 1.2 水的质子自递平衡 § 1.3 弱酸弱碱电离平衡 § 1.4 缓冲溶液
二、多元弱酸、弱碱的电离平衡 凡是能释放出两个或更多的质子的弱酸称为多 元弱酸。如H2C03、H3P040他们在水中分步电离 出多个质子,称分布电离或逐级电离。 例如:H,PO4的电离分三步进行 Kal>>Ka2>>Ka3 酸 对应共轭碱 Kal H:POa HPO Ko3 Ki2 H2PO4 HPO2 Kb2 Ka3 HP042 P043 Kbl 如果只是计算多元弱酸溶液中H什浓度,通常只 考虑第一步电离,若需计算第二、第三步电离的其 它物种的浓度,则需考虑第二或第三步电离平斯
例如:H3PO4的电离分三步进行 二、多元弱酸、弱碱的电离平衡 凡是能释放出两个或更多的质子的弱酸称为多 元弱酸。如H2CO3、H3PO4。他们在水中分步电离 出多个质子,称分布电离或逐级电离。 酸 对应共轭碱 Ka1 H3PO4 H2PO4 Kb3 - HPO4 2- PO4 K 3- a3 Kb1 HPO4 H 2 - 2PO4 K - a2 Kb2 Ka1>>Ka2>>Ka3 如果只是计算多元弱酸溶液中H+浓度,通常只 考虑第一步电离,若需计算第二、第三步电离的其 它物种的浓度,则需考虑第二或第三步电离平衡
因此,对于多元弱酸溶液可归纳为: (1) 当多元弱酸的Ka1>>Ka2>K3,Ka1/K2>102 时,可当作一元弱酸处理,K!可作为衡量酸强度的 标志。 (2)多元酸第二步离解出的共轭碱的浓度近似 等于K2,它与酸的浓度关系不大。 (3)多元酸第二步以后离解所得共轭碱的浓度都 很低,若需大量的这些离子,不能依靠多元酸来提 供,而要用相应的离子碱
因此,对于多元弱酸溶液可归纳为: (1)当多元弱酸的 Ka1>>Ka2>>Ka3,Ka1/Ka2>102 时,可当作一元弱酸处理, Ka1可作为衡量酸强度的 标志。 (3)多元酸第二步以后离解所得共轭碱的浓度都 很低,若需大量的这些离子,不能依靠多元酸来提 供,而要用相应的离子碱。 (2)多元酸第二步离解出的共轭碱的浓度近似 等于Ka2 ,它与酸的浓度关系不大
三、两性物质的电离平衡 经常用到的两性物质有:HCO3、H2PO4、 HPO42、NH4Ac以及氨基酸(以NH3·CHR COO 为代表)等。两性物质在溶液中的质子转移平衡斯 十分复杂,仅作有关近似计算的讨论。 两性物质的H浓度近似计算公式 [H]= Ka(Kac+Kw) K。+c (6-8) 式中K,为该酸式盐作为酸时的电离常数,K’为该 酸式盐作为碱时的电离常数,C为酸式盐的浓度
三、两性物质的电离平衡 经常用到的两性物质有:HCO3 -、H2PO4 -、 HPO4 2-、NH4Ac以及氨基酸(以NH3 +·CHR·COO- 为代表)等。两性物质在溶液中的质子转移平衡 十分复杂,仅作有关近似计算的讨论。 两性物质的H+浓度近似计算公式 K c K K c K a a a W + + = + ' ' ( ) [H ] (6-8) 式中Ka 为该酸式盐作为酸时的电离常数,Ka ’ 为该 酸式盐作为碱时的电离常数, c为酸式盐的浓度
H]= K(Kc+Kw) K。+c (6-8) 当K,c≥20Kw时,式中的Kw可忽略,则 H]= KaKC (6-8a) K。+c 当c≥20K时,分母中的K可忽略,则 [H']=K.K (6-8b) 或 pH=(pK。+pKa)
当Kac≥20KW时,式中的KW可忽略,则 K c K K c a a a + = + ' ' [H ] (6-8a) 当c≥20 Ka ’时,分母中的Ka ’可忽略,则 Ka Ka ' [H ] = + (6-8b) (p p ) 2 1 pH ' 或 = Ka + Ka K c K K c K a a a W + + = + ' ' ( ) [H ] (6-8)