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例3: 解: H2PO4– + H2O H3O+ + HPO42– Ka2(H3PO4) = 6.23 × 10–8 H2PO4– + H2O OH – + H3PO4 ∵ Ka2 Kb3 ∴ 溶液显酸性 两性离子的电离平衡 试定性说明为什么 NaH2PO4 溶液显酸性。 H+ H+ 第30页,共52页,编辑于2022年,星期一 多元弱酸弱碱 (小结) 1. 多元弱酸溶液中,[H3O+] 主要由第一步电离决定 可按一元酸来计算 [H3O+] 2. 二元弱酸 H2A 溶液中, [A2–] ≈ Ka2 3. 多元弱碱(如Na2S, Na2CO3, Na3PO4等)的情况与多元弱酸的相似,计算时用Kb代替Ka 即可。 4. 两性物(H2PO4–, HCO3– 等)的酸碱性取决于相应酸常数和碱常数的相对大小。(pH值的定量计算本课不要求) 第31页,共52页,编辑于2022年,星期一 四、酸碱电离平衡的移动—同离子效应 演示实验: (1)NH3· H2O + 酚酞 (粉红色) 加入 NH4Cl(s) ? 无色 NH3 + H2O OH– + NH4+ 平衡左移 加入 NH4+ 使 NH3 电离度降低 (2)HAc + 甲基橙 (橘红色) 加入 NaAc(s) ? 黄色 HAc + H2O H3O+ + Ac– 平衡左移 加入 Ac– 使 HAc 电离度降低 第32页,共52页,编辑于2022年,星期一 同离子效应: 在弱电解质溶液中,加入含有共同离子的强电解质而使电离平衡向左移动,从而降低弱电解质电离度的现象,称为同离子效应。 ① 用同离子效应来控制溶液的pH值; ② 通过调节pH值来控制共轭酸碱对的浓度。 (1)调节pH值,可控制溶液中共轭酸碱对的比例: 例1 HAc + H2O H3O+ + Ac– [H3O+] Ka 即 pH pKa 时,[Ac-]/[HAc] 1, 以 HAc 为主 [H3O+] = Ka 即 pH = pKa 时,[Ac-]/[HAc] = 1, Ac–与 HAc 浓度相等 [H3O+] Ka 即 pH pKa 时,[Ac-]/[HAc] 1, 以 Ac– 为主 第33页,共52页,编辑于2022年,星期一 例3 调节H2S水溶液的pH值,控制S2-的浓度(硫化物的分离) ① H2S + H2O H3O+ + HS– ② HS– + H2O H3O+ + S2– 当 [H3O+] Ka1 , ([HS–] / [H2S]) 1 , 以H2S为主 Ka1 [H3O+] Ka2 , 以 HS– 为主 [H3O+] Ka2 , ([S2–] / [HS–] ) 1 , 以 S2– 为主 合并①和②式: H2S + 2H2O 2H3O+ + S2– 当 pH 5时,H2S电离部分可忽略,则: [H2S] ≈C(H2S )= 0.10 (mol/dm3) [H3O+ ]2[S2–] = Ka1 × Ka2 × C(H2S ) = 1.4 ×10 –21 (饱和溶液) 第34页,共52页,编辑于2022年,星期一 例:在常温常压下,向0.30 mol/dm3 HCl 溶液中通入H2S 气体直至饱和,实验测得[H2S] 近似为0.10 mol/dm3 ,计算溶液中S2–的浓度。 解:[H3O+ ]2[S2–] = Ka1× Ka2 × C(H2S ) = 1.4 ×10 –21 (饱和溶液)
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