2. 电荷平衡式 在平衡状态下,正电荷的总量应等于负电荷的总量,溶液总是呈电 中性的。如 2∑n,[M+]=∑m,[Mm+] 如BaSO: [H]+2[Ba2+]=2[C,O,2]+[HC,O,]+[OH] NH+CuSO: [OH]+2[SO4]=[H+]+[NH4t]+2[Cu(NH3)2+] +2[Cu(WH3)22+]+.+2[C(NH3)52+] 说明: 中心分子不出现在CBE中。 2025/3/19 第四章酸碱滴定法 11
2025/3/19 在平衡状态下,正电荷的总量应等于负电荷的总量,溶液总是呈电 中性的。如 2. ni M ni + mi M mi + [ ] = [ ] 如 BaSO4 : [H ] [Ba ] [C O ] [HC O ] [OH ] + + − − − +2 = 2 + + 2 2 4 2 2 4 NH3 +CuSO4 : 2 2 4 4 3 [ ] 2[ ] [ ] [ ] 2[ ( ) ] OH SO H NH Cu NH − − + + + + = + +2 2 3 2 3 5 2[ ( ) ] 2[ ( ) ] Cu NH Cu NH + + + + + 中心分子不出现在CBE中
3 质子条件式 切酸碱平衡的建立过程中,所有质子给予体所提供的质子总 数等于所有质子接受体所得到的质子总数,而这个总数只取决 于建立平衡体系时有关物质的始态和终态, 终态 始态 终态 +H' H3O+ H20 H OH H H2C03 +H" HCO3 C032 质子条件式 [H]+[H,CO]=[OH]+[CO,] 2025/3/19 第四章酸碱滴定法 12
2025/3/19 一切酸碱平衡的建立过程中, 所有质子给予体所提供的质子总 数等于所有质子接受体所得到的质子总数, 而这个总数只取决 于建立平衡体系时有关物质的始态和终态. H2O 3. 终态 始态 终态 [H ] [H CO ] [OH ] [CO ] + − − + 2 3 = + 3 2 +H + H3O + -H + OH - HCO3 - +H + -H + H2CO3 CO3 2-
二、酸碱溶液中H+浓度计算 一元弱酸(碱)溶液 HA≥H++A 质子条件式为 [H]=[OH]+[A] 解之:H3+KaH-(KaCHA+Kw)H]-KaKw=0 讨论 1.Ka[HA]≈KaCHA≥20Kw 可忽略水的离解 H]=- 2 4 +KaCHA 2025/3/19 第四章酸碱滴定法 13
2025/3/19 H 1. HA H A + − + 质子条件式为 [H ] [OH ] [A ] + − − = + 解之: 3 2 [H ] K [H ] (K c K )[H ] K K 0 a a HA W a W + + + + − + − = 1. K [HA] K c 20K a a HA W 可忽略 水的离解 2 a a a HA K K [H ] K c 2 4 + = − + +
2.KaCHA≥20Kw cHA≥500 Ka 由此得到 [H]=√KaCHA 3.对于一些极稀极弱的一元弱酸溶液 Kc<20K,此时不能忽略水的离解 当 HA≥500 Ka [H+]=Ka[HA]+Kw =KaCHA +Kw 说明: 对于一元弱碱可以进行类似的讨论: 2025/3/19 第四章酸碱滴定法 14
2025/3/19 2. K c 20K a HA W HA a c 500 K 由此得到 [H ] K ca HA + = 3.对于一些极稀极弱的一元弱酸溶液 Ka c 20KW 此时不能忽略水的离解 当 HA a c 500 K [H ] K [HA] K K c K a W a HA W + = + = + 对于一元弱碱可以进行类似的讨论:
2. 多元弱酸溶液 以二元弱酸为例 [H]=[HA]+2[A2-]+[OH] 溶液为酸性,Kac≥20Kw,[OH]可以忽略,根据平衡常数,得: [H]-[H2a]Kal+2H2A]KaKa2 [H] [H*2 -[H2a]KaL(l+Ka2) [H]H] 解之 2025/3/19 第四章酸碱滴定法 15
2025/3/19 以二元弱酸为例 2. 2 [H ] [HA ] 2[A ] [OH ] + − − − = + + 溶液为酸性, Ka c 20K 1 w , [OH ] 可以忽略,根据平衡常数,得: − 2 1 2 1 2 2 2 1 2 [H a]Ka 2[H A]Ka Ka [H ] [H ] [H ] [H a]Ka Ka (1 ) [H ] [H ] + + + + + = + = + 解之 2 2 1 2Ka [H ] [H B]Ka (1 ) [H ] + + = +