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1、第四节第四节 质子条件式质子条件式 用用质质子子条条件件处处理理酸酸碱碱平平衡衡体体系系是是最最简简便便的的方方法法。所所以以在在学学习习酸酸度度计计算算之之前前，先先学习质子条件式的写法。学习质子条件式的写法。 质子质子H+1学校课堂（一）质子条件式（质子等恒式（一）质子条件式（质子等恒式PBE ） 酸酸碱碱反反应应达达到到平平衡衡时时，酸酸失失去去的的质质子子数数与与碱碱得得到到的的质质子子数数相相等等，酸酸与与碱碱之之间间的的这这种种质质子子等等恒恒关关系系叫叫质质子子条条件件式式，也也叫叫质质子子平平衡衡式。式。 2学校课堂1.1.选择零水准物质选择零水准物质(2(23种种) ) 溶液
2、中大量存在的溶液中大量存在的 并参与质子转移反应的物质并参与质子转移反应的物质2.写出零水准之间的质子转移反应写出零水准之间的质子转移反应3.写质子条件式写质子条件式 等式一边等式一边写得质子后产物写得质子后产物 等式另一边等式另一边写失质子后产物写失质子后产物 在在有关浓度项前乘上得失质子数。有关浓度项前乘上得失质子数。写质子条件式的步骤：写质子条件式的步骤：3学校课堂例例1:1:写出写出一元弱酸一元弱酸(HA)(HA)的质子条件式：的质子条件式：解：选解：选零水准零水准:H H2 2O,HA;O,HA;它们的质子转移情况是它们的质子转移情况是: :HAHA与与H H2 2O O间质子转移间
3、质子转移: : HA+HHA+H2 2O O H H3 3O O+A+A- -H H2 2O O与与H H2 2O O间质子转移间质子转移: :H H2 2O+HO+H2 2O O H H3 3O O+ +OH+OH- -零水准零水准零水准零水准得质子得质子得质子得质子失质子失质子失质子失质子产物产物产物产物产物产物产物产物得失质子数相等得失质子数相等: : c(Hc(H3 3O O+ +)=c(A)=c(A- -)+c(OH)+c(OH- -) )得质子产物得质子产物失质子产物失质子产物质子条件式质子条件式: c(H+) = c(A-) + c(OH-)4学校课堂例例例例2:2:2:2:写写
4、写写NaHNaHNaHNaH2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4的质子条件式。的质子条件式。的质子条件式。的质子条件式。解：其水溶液中解：其水溶液中解：其水溶液中解：其水溶液中, , , ,大量存在并参与质子转移的大量存在并参与质子转移的大量存在并参与质子转移的大量存在并参与质子转移的物质是物质是物质是物质是H H H H2 2 2 2OOOO和和和和H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4, , , ,故选它们作零水准故选它们作零水准故选它们作零水准故选它们作零水准, , , ,它们它们它们它们的质子转移情况是的质子转移情况是的质子转移情况是的质子转移情况是: :
5、: :H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4 +H+H+H+H2 2 2 2OOOO HPO HPO HPO HPO4 4 4 42222+ + + + H H H H3 3 3 3O O O O+ + + +H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4 +2H+2H+2H+2H2 2 2 2OOOO PO PO PO PO4 4 4 43333+ 2+ 2+ 2+ 2H H H H3 3 3 3O O O O+ + + +H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4 +H+H+H+H2 2 2 2OOOO OH OH OH OH + + + +
6、 H H H H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4H H H H2 2 2 2O+HO+HO+HO+H2 2 2 2OOOO OH OH OH OH + + + + H H H H3 3 3 3O O O O+ + + +零水准零水准零水准零水准失质子产物失质子产物失质子产物失质子产物 得得得得质子产质子产质子产质子产物物物物 c(Hc(Hc(Hc(H+ + + +)+c(H)+c(H)+c(H)+c(H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4)=c(HPO)=c(HPO)=c(HPO)=c(HPO4 4 4 42-2-2-2-)+2c(PO)+2c(PO)+2c(PO)+2c(
7、PO4 4 4 43-3-3-3-)+c(OH-)+c(OH-)+c(OH-)+c(OH-)5学校课堂 例例例例3. 3. 写写写写NaNa2 2HPOHPO4 4水溶液的质子条件式。水溶液的质子条件式。水溶液的质子条件式。水溶液的质子条件式。 解：选解：选解：选解：选 零水准零水准零水准零水准HPOHPO4 42-2-，H H2 2O;O;它们的质子转移情况是它们的质子转移情况是它们的质子转移情况是它们的质子转移情况是: :HPOHPO4 42 2 + H+ H2 2O O PO PO PO PO4 4 4 43 3 3 3 + + + + H H3 3OO+ +HPOHPO4 42 2 +
8、 H+ H2 2O O OH OH OH OH + H+ H+ H+ H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4HPOHPO4 42 2 + 2H+ 2H2 2O O 2OH2OH2OH2OH+ + + + H H3 3POPO4 4H H2 2O + HO + H2 2O O OH OH OH OH + + + + H H3 3OO+ +零水准零水准零水准零水准 失质子产物失质子产物失质子产物失质子产物 得得得得质子产物质子产物质子产物质子产物 所以所以所以所以NaNa2 2HPOHPO4 4的质子条件式是的质子条件式是的质子条件式是的质子条件式是: :C(HC(H2 2POPO4 4-
9、 - - -)+ )+ 2C(H2C(H3 3POPO4 4) ) + + C(HC(H+ +) ) = = C(POC(PO4 43 3- - - -)+ )+ C(OHC(OH- - - -) )6学校课堂例例例例4:4:4:4:写写写写NHNHNHNH4444H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4水溶液的质子条件式。水溶液的质子条件式。水溶液的质子条件式。水溶液的质子条件式。解：零水准解：零水准解：零水准解：零水准NHNHNHNH4 4 4 4+ + + +，H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4- - - -，H H H H2 2 2 2O O
10、O O NHNHNHNH4 4 4 4+ + + + + H H H H2 2 2 2OOOO NHNHNHNH3 3 3 3 + + + + H H H H3 3 3 3O OO O+ + + H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4 + + + + H H H H2 2 2 2OOOO HPO HPO HPO HPO4 4 4 42222 + H + H + H + H3 3 3 3O OO O+ + + H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4 + 2 + 2 + 2 + 2H H H H2 2 2 2OOOO PO PO PO PO4 4 4 433
11、33 + 2H + 2H + 2H + 2H3 3 3 3O OO O+ + + H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4 + + + + H H H H2 2 2 2OOOO OH OH OH OH + H + H + H + H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O + HO + HO + HO + H2 2 2 2O O O O OH OH OH OH + H + H + H + H3 3 3 3O OO O+ + +零水准零水准零水准零水准失质子产物失质子产物失质子产物失质子产物 得得得得质子产物质子产物质子产物质子产物 故故故故
12、, , , ,NHNHNHNH4444H H H H2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4水溶液的质子条件式水溶液的质子条件式水溶液的质子条件式水溶液的质子条件式 是：是：是：是：C(HC(HC(HC(H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4)+C(H)+C(H)+C(H)+C(H+ + + +)=)=)=)=C(NHC(NHC(NHC(NH3 3 3 3)+C(HPO)+C(HPO)+C(HPO)+C(HPO4 4 4 42 2 2 2- - - -)+2C(PO)+2C(PO)+2C(PO)+2C(PO4 4 4 43 3 3 3- - - -)+C(OH)+C(OH)+C(O
13、H)+C(OH- - - -) ) ) )7学校课堂小小 结结 写质子条件式的步骤：写质子条件式的步骤：1.1.1.1.选两个以上零水准选两个以上零水准选两个以上零水准选两个以上零水准( ( ( (大量存在大量存在大量存在大量存在, , , ,并参与质子转移的并参与质子转移的并参与质子转移的并参与质子转移的物质物质物质物质,1,1,1,12 2 2 2个失质子水准个失质子水准个失质子水准个失质子水准,1,1,1,12 2 2 2个得质子水准个得质子水准个得质子水准个得质子水准););););2.2.2.2.写出零水准的得失质子反应写出零水准的得失质子反应写出零水准的得失质子反应写出零水准的得失
14、质子反应; ; ; ;3.3.3.3.写质子条件式：失质子产物浓度的和等于得质子写质子条件式：失质子产物浓度的和等于得质子写质子条件式：失质子产物浓度的和等于得质子写质子条件式：失质子产物浓度的和等于得质子产物浓度的和产物浓度的和产物浓度的和产物浓度的和( ( ( (其中得失多个质子的产物须乘相应其中得失多个质子的产物须乘相应其中得失多个质子的产物须乘相应其中得失多个质子的产物须乘相应系数系数系数系数) ) ) )。8学校课堂再见！9学校课堂第四章第四章第五节、酸碱水溶液酸度的计算第五节、酸碱水溶液酸度的计算10学校课堂学习要求学习要求: 1.掌握一元弱酸、弱碱水溶液酸度的计算；掌握一元弱酸、
15、弱碱水溶液酸度的计算；2.理解多元弱酸、弱碱水溶液酸度的计算理解多元弱酸、弱碱水溶液酸度的计算;3.了解两性物质水溶液酸度的计算。了解两性物质水溶液酸度的计算。11学校课堂一、什么叫酸度一、什么叫酸度酸度是指酸度是指C(HC(H+ +););pH=pH=lgC(HlgC(H+ +););酸度、酸度、C(HC(H+ +) )越大越大,pH,pH值越小值越小; ;酸度、酸度、C(HC(H+ +) )越小越小,pH,pH值越大。值越大。12学校课堂二、计算酸度有何实际意义二、计算酸度有何实际意义?答答: :其有广泛的现实意义，其有广泛的现实意义，举例：举例：配位配位滴定滴定氧化还氧化还原滴定原滴定沉
16、淀沉淀滴定滴定酸碱酸碱滴定滴定H+13学校课堂14学校课堂三、一元弱酸、弱碱水溶液酸度计算三、一元弱酸、弱碱水溶液酸度计算 设某一元弱酸设某一元弱酸HA的分析浓度为的分析浓度为C。，。，其质子条件式为：其质子条件式为： C(H+) = C(A) + C(OH) 因因又因又因 所以所以15学校课堂即即 （7-15） 由于由于C(HA)未知未知,需将需将C(HA)与与C(H+)、C。、。、Ka的关系代入才解出的关系代入才解出C(H+)，较复杂。，较复杂。若允许误差若允许误差5，则可作近似处理：，则可作近似处理：1.当当 ,即酸不太弱，即酸不太弱，可忽略水的解离，即可忽略水的解离，即 项可略去，项可
17、略去，且且c(HA)=C0-c(A-)C0-c(H+),故式（故式（7-15）简化为）简化为: 16学校课堂(7-16)(7-16)两边平方并求解得：两边平方并求解得：2.2.当当时，可忽略时，可忽略，且由于，且由于HAHA的解离度也很小，故的解离度也很小，故c(HA)=Cc(HA)=C0 0-c(A-c(A- -)C)C0 0则则（7-177-17）17学校课堂 将上述公式中的将上述公式中的C(H+)、Ka分别分别更换为更换为C(OH)、Kb则得到计算一元弱碱液酸度的则得到计算一元弱碱液酸度的公式。公式。例例7-7 计算分析浓度为计算分析浓度为0.10molL-1HAc溶溶液的液的pH。酸度
18、的计算酸度的计算3. 当当 由于由于C。很小，很小， Ka更小，解离出的更小，解离出的C(H+)也很小，实也很小，实际应用中一般不需计算其酸度。际应用中一般不需计算其酸度。18学校课堂解：查附录七得解：查附录七得HAc的的 =1.810-5，因因 所以所以pH=lg1.3103 =3 lg1.3=2.8719学校课堂例例7-10计算分析浓度为计算分析浓度为0.040molL-1的的CH2ClCOONa水溶液的水溶液的pH。解：解：故故: :pOH=6.27pH=14-6.27=7.73pOH=6.27pH=14-6.27=7.7320学校课堂四、多元弱酸、弱碱水溶液酸度的计算四、多元弱酸、弱碱
19、水溶液酸度的计算一般地，一般地，即其第一级，即其第一级解离远远大于第二级，且第一级解离解离远远大于第二级，且第一级解离生成的生成的H H+ +对第二级解离有抑制作用，故对第二级解离有抑制作用，故二级解离可以忽略。此时二级解离可以忽略。此时 ，多元弱酸，多元弱酸可当成一元弱酸处理，多元弱碱也如可当成一元弱酸处理，多元弱碱也如此。此。21学校课堂例例7-11 计算分析浓度为计算分析浓度为0.10molL-1H2S水溶液的水溶液的pH。解：解：的的因因 pH=lgC(H+)= lg1.110-4=4-lg1.1 =3.9422学校课堂五、两性物质水溶液酸度的计算五、两性物质水溶液酸度的计算 两性物质
20、是指既能给出质子又两性物质是指既能给出质子又能接受质子的一类物质。常遇到的两能接受质子的一类物质。常遇到的两性物质主要是电离理论中的酸式盐如性物质主要是电离理论中的酸式盐如NaHCONaHCO3 3,Na,Na2 2HPOHPO4 4,NaH,NaH2 2POPO4 4, ,NaHCNaHC2 2O O4 4及弱酸弱碱盐如及弱酸弱碱盐如NHNH4 4AcAc等。等。23学校课堂设两性物质设两性物质NaHANaHA的分析浓度为的分析浓度为c c0 0，其质子条，其质子条件式是：件式是：c(Hc(H+ +)+c(H)+c(H2 2A)=c(AA)=c(A2-2-)+c(OH)+c(OH- -) )
21、即即 整理后得到计算两性物质整理后得到计算两性物质NaHANaHA水溶液水溶液c(Hc(H+ +) )的精确式：的精确式：（7-207-20）24学校课堂一般，两性物质一般，两性物质HAHA- -的酸式解离和碱式解的酸式解离和碱式解离倾向都很小（即离倾向都很小（即和和都很小），因都很小），因此此c(HAc(HA- -)c)c0 0, ,故式（故式（7-207-20）简化为下面的）简化为下面的近似式：近似式：（7-217-21）对上式还可作下述近似处理：对上式还可作下述近似处理：25学校课堂1.1.当当时，式时，式（7-217-21）中的）中的项可忽略，则得到计算两项可忽略，则得到计算两性物质性
22、物质NaHANaHA溶液溶液H H+ +浓度的最简式：浓度的最简式：（7-227-22）对其它多元弱酸的酸式盐，如此类推。如，对其它多元弱酸的酸式盐，如此类推。如，当当NaHNaH2 2POPO4 4、NaNa2 2HPOHPO4 4浓度较大时，浓度较大时，NaHNaH2 2POPO4 4的的NaNa2 2HPOHPO4 4的的26学校课堂2.2.当当当当 时，式（时，式（时，式（时，式（7-217-21）只能忽略只能忽略只能忽略只能忽略 项，项，项，项，c(Hc(H+ +) )的近似式为的近似式为的近似式为的近似式为: : (7-23) (7-23)3.3.当当当当 时，时，时，时，式（式（
23、式（式（7-217-21）中的）中的）中的）中的 项可略去，则得近似式：项可略去，则得近似式：项可略去，则得近似式：项可略去，则得近似式： (7-24) (7-24)27学校课堂例例例例7-14 7-14 计算计算计算计算0.20mol0.20mol L L-1-1邻苯二甲酸氢钾溶液的邻苯二甲酸氢钾溶液的邻苯二甲酸氢钾溶液的邻苯二甲酸氢钾溶液的pHpH。解：邻苯二甲酸的解：邻苯二甲酸的解：邻苯二甲酸的解：邻苯二甲酸的 故故故故pH=lg6.510-5=5- lg6.5=4.18 .28学校课堂.2.你能算出酸奶的你能算出酸奶的pH值吗？值吗？讨讨 论论1.你能计算出蒸馏水准确的你能计算出蒸馏水
24、准确的pH吗？吗？返回29学校课堂5.能否用能否用pH试纸测水的试纸测水的pH值？值？4.溶液的溶液的pH值一般是由计算得到的还是用仪值一般是由计算得到的还是用仪器测得的器测得的?3.酸奶的酸奶的pH值是由计算得到的还是用仪器值是由计算得到的还是用仪器测得的？测得的？答答:30学校课堂小小 结结1.一元弱酸水溶液，当一元弱酸水溶液，当2.一元弱碱水溶液，当一元弱碱水溶液，当31学校课堂3.多元弱酸水溶液，当多元弱酸水溶液，当 并且并且 时，时，4.多元弱碱水溶液，当多元弱碱水溶液，当并且并且 时，时，32学校课堂5两性物质两性物质HA水溶液，水溶液，当当 时，时， .对其它多元弱酸的酸式盐，依此类推。如，对其它多元弱酸的酸式盐，依此类推。如，当当NaHNaH2 2POPO4 4、NaNa2 2HPOHPO4 4浓度较大时，浓度较大时，NaHNaH2 2POPO4 4的的NaNa2 2HPOHPO4 4的的 33学校课堂
