K°-cHAc)-c(OH) c(Ac) K8×K8=cHO)c(OH)=K 结论: 酸性越强,其共轭碱越弱;碱越强,其共轭酸越弱。 酸性:HCIO4>H2SO4>HPO4>HAc>H2C03>NH4>H20 碱性:CIO<HSO4<HPO4<Ac<HCO3<NH3<OH §6.2酸碱平衡的移动 一、浓度对质子转移平衡的影响: HAc =H++Ac 初始浓度 0 0 平衡浓度 c-ca ca ca Ka=(ca/c )2/c(1-a)/c 当a<5%时,1-a=1 Ka=c 一稀释定律 同样对于碱有, Kb a=e
二、同离子效应和盐效应: 弱酸弱碱的电离平衡是一个暂时的、相对的动态平衡,但外界条件改变时, 电离平衡象其它化学平衡一样,随即发生平衡移动,使弱酸弱碱的电离程度有 所增减。同离子效应和盐效应是影响弱酸弱碱电离的常见因素。 (①)同离子效应:在弱电解质溶液中,如加入与该弱电解质有共同离子的强电解 质时,弱电解质的电离平衡会向左移动,以致弱电解质的电离度减小。例如在 氨水中加入一些强电解质的铵盐,氨水的电离度将降低。 例:HAc三Ht+Ac 加入NaAc, NaAc Nat Ac" 溶液中c(Ac)大大增加,使HAc电离平衡左移,因而HAc电离度降低,c (H)减小,pH增大。 例题:在0.1 mol-LHAc溶液中,加入少量NaAc,使其浓度为0.1moL(忽 略体积变化),比较加入NaAc晶体前后c(H)和HAc的电离度的变化。 解:(1)加入NaAc晶体前,由稀释定律得, Ka1.76×10-5 a=\c=0.10 =1.3% c(H*)=ca=0.10×1.3%=1.3×10-3(mol.L) (2)设加入Na4c后,溶液中[H]=xmol.L HAc ==H*+Ac C始c(a)0c(s) C平c(a)-xxc(s)+x
Kg=cs+.·cg c(a)-x c(a) []=和名 因c(a)=c(s)=0.Imol L c(H)=1.76×105molL pH=4.75 a-176x10-1.76×10-0018% 0.1 (2)盐效应:在弱电解质溶液中加入不含相同离子的强电解质,使弱电解质电离 度有所增加的作用称为盐效应。这是因为在弱电解质溶液中,如加入其它强电 解质盐时,增大了溶液中离子的浓度,使溶液中离子间的相互牵制作用增强, 即活度降低,离子结合为分子的机会减少,降低了分子化的速度,弱电解质的 电离平衡会向右移动,以致弱电解质的电离度增加。例如在醋酸溶液中加入 些NaCl,醋酸的电离度将增加。 同离子效应与盐效应相比,同离子效应强得多,在一般的计算中,可以忽略 盐效应。 §6.3酸碱平衡中有关浓度的计算 一、水溶液的pH值 我们常用到一些H浓度很小的溶液,如直接用耳*表示溶液的酸碱性,使用和 记忆都不方便,因此常用pH值来表示溶液的酸碱性。 溶液中H离子的负对数叫做pH值: pH=一lgc() 与pH对应的还有pOH,即 pOH=-IglOH] 25℃时
xg=()=1.0×104 gK号=g(c的)(c(oH)=14.00 pK号=gK日 pk号=pH+p0H=1400 pH是用来表示水溶液酸碱性的一种标度。pH愈小,c(H中)愈大,溶液 的酸性愈强。 二、酸碱溶液pH值的计算 1.强酸、碱的pH值 2.一元弱酸、弱碱溶液的pH值 HAcH+Ac K(H)c(Ae)c() c(HAc)c-c(H') 即c2(H)-Kc(H)-K8c=0 )=g+心 当元>50,即a<4.49%时,cAc)c,此时误差<2%,则 K)c()=c ●一元弱酸[H中的计算: ●一元弱碱[OH门的计算: 精确公式:c(OH)= ,K8)2 21V4 +K8.c
近似公式:c(OH)=√K·c(c/K>500) 例:计算25℃时,0.10 mol-L HAc(醋酸)溶液中的H30*浓度及溶液的pH。 解: 0.10mol-LHAc,K8=1.76×10-5 c(H")=vc.K =1.3x10-mol.L pH=2.89 例:计算0.10 mol-L*NaCN溶液的pH值。 解:CN HCN共轭,所以 104 =493x100=2.03x10 Com=e-K5=V0.10x2.03x10=1.4×103mol-L ∴.p0H=2.85 .pH=11.15 3.多元弱酸、多元弱碱的pH值 多元弱酸、弱碱在水溶液中的电离是分步进行的。例如,二元弱酸第一步 电离生成的含氢离子又发生第二步电离,这两步电离平衡同时存在于溶液中, 分别建立第一和第二步电离平衡,并对应地满足第一和第二步电离平衡常数, 常用K1.K2表示。一般第二步电离远比第一步困难,而第三步又比第二步困 难。这是由于第二步电离要从己经带有1个负电荷的离子中再分出1个正离子, 当然比从中性分子中电离出1个要困难得多,同理,第三步电离就更加困难。 例:计算0.010moLH2CO3溶液中H0,HCO3,HCO3,C02和OH 浓度,以及溶液的pH。 解:HC03的第一步解离反应 H2CO3(ac)+H(-H3*(ag)+HcO3 (aq) 平衡浓度/(mol·L)0.010-x