例如：酚酞是有机弱酸（HIn），解离平衡为HInH20H.O++In-+无色内酯式机构紫红色红色醒式结构LHL[H,O+Tn-To[HIn][H.0+]HIn[HIn]溶液无色当溶液中|HO+增大，[In-]<<[HIn],溶液呈紫红色当[HO+]减小，[In]>>[HIn],K'HIn指示剂的解离常数，是确定指示也称指示剂常数，剂变色范围的依据。pH=pK°HIn ± 1---称为指示剂的变色范围
❖ 例如： 酚酞是有机弱酸（HIn)，解离平衡为 HIn + H2O H3O+ + In– 无色 内酯式机构 紫红色 红色醌式结构 3 [ ][ ] [ ] HIn H O In K HIn + − = [H O ] K [HIn] [In ] 3 HIn + − = 当溶液中[H3O+ ] 增大，[In– ] << [HIn], 溶液无色 当[H3O+ ] 减小，[In– ] >> [HIn], 溶液呈紫红色 K θ HIn-指示剂的解离常数，也称指示剂常数，是确定指示 剂变色范围的依据。 pH=pK θ HIn ± 1- 称为指示剂的变色范围
影响指示剂变色范围的因素：1）人眼对不同颜色的敏感度：222温度、溶剂的变化也会改变酸碱指示剂的变色范围3）对于单色指示剂（例如酚酞），指示剂用量的多少也会影响变色范围。变色范围pH值指示剂酸色形碱色形pK°Hin(18℃C)黄红3.4甲基橙 (弱碱)3.24.4红蓝百里酚蓝1.2—2.81.65 (pK, H2ln)（二元弱酸）( H2ln)(In?-)8.0 9.69.20 (pK,Hln )红无色酚酞9.18.2—10.0
影响指示剂变色范围的因素： 指示剂 酸色形 碱色形 pKθ HIn 变色范围pH值 (18ºC) 甲基橙 (弱碱) 红 黄 3.4 3.2 — 4.4 百里酚蓝 （二元弱酸） 红 （H2 In) 蓝 （In2 –） 1.65 (pK, H2 In) 9.20 (pK,HIn– ) 1.2 — 2.8 8.0 — 9.6 酚酞 无色 红 9.1 8.2 — 10.0 1）人眼对不同颜色的敏感度； 2）温度、溶剂的变化也会改变酸碱指示剂的变色范围； 3）对于单色指示剂（例如酚酞），指示剂用量的多少也 会影响变色范围
8-1-3多元弱酸的解离平衡例：H,CO，溶液（分步解离）第一步:H,CO,(aq)+H,O(I)=H,O+(aq)+HCO, (aq)K (H,CO,) = c(H,O*)c(HCO,)= 4.2×10-7c(H,CO,)第二步: HCO,(aq)+H,O(l) =H,O+(aq)+CO2-(aq)c(H,O*)c(CO?)2 = 4.7×10-11K2(H,CO,)= c(HCO,)
8-1-3 多元弱酸的解离平衡 2 3 2 3 2 3 3 3 3 7 a1 2 3 2 3 2 3 2 3 3 2 3 3 a2 2 3 H CO ( ) H CO (aq) H O(l) H O (aq) HCO (aq) c(H O )c(HCO ) K (H CO ) 4.2 10 c(H CO ) HCO (aq) H O(l) H O (aq) CO (aq) c(H O )c(CO ) K (H CO ) c(HC + + − + + + = + = = + = + = － － － － － 例： 溶液 分步解离 第一步： 第二步： 11 3 4.7 10 O ) − = －
>103时，溶液中的H,O+主要来自于第一步解离反应oa2c(H,O+)的计算可按一元弱酸的解离平衡做近似处理H,CO,(aq) + H,0(1) = H,0+(aq) + HCO,(aq)9H,COpH==(-lg K -lg co)C
(H O ) 10 H O 3 3 3 2 1 的计算可按一元弱酸的解离平衡做近似处理。 当 时，溶液中的 主要来自于第一步解离反应， + + c K K a a 1 0 1 0 1 H pH ( lg lg ) 2 K c K c a a + = = − − 2 3 1，H C O － 2 3 2 3 3 H CO (aq) H O(l) H O (aq) HCO (aq) + = + K a +
HS-H3O+ +H2S: H2S + H2OK°a1 = [H3O+] [HS-] / [H2S]= 9.1 × 10-8H3O+ + S2-HS- +H01K°a2 = [H3O+] [S2-] / [HS-]= 1.1 X 10-12一般来说，第二步电离较第一步电离更难Ka1较Ka2大几个数量级。P272例 8-3
H2S： H2S + H2O H3O+ + HS– K θ a1 = [H3O+] [HS– ] / [H2S] = 9.1 × 10–8 HS– + H2O H3O+ + S2– K θ a2 = [H3O+] [S2– ] / [HS– ] = 1.1 × 10–12 ◼ 一般来说，第二步电离较第一步电离更难， Kθ a1 较Kθ a2 大几个数量级。 P272 例 8-3