应用化学0902赵振洋
?2?
4.19,??1=??0.pH??????2,??2??4为主.
21. 弱酸或弱碱溶液中??+浓度的计算.
⑴一元弱酸或弱碱:设一元弱酸HA的解离常数为????，溶液的浓度为c.溶液中存在的酸碱组分有??+,?????,??2??,???和HA,以HA和??2??为参考水准，其质子条件为 ??+ = ??? + ????? . 根据解离平衡HA???++???可知， ??? =???? ???? ??+ ,将其代入质子条件式得 ??+ = ???? ???? ????
+，即??+= ???? ???? +????为精确式. ++ ?? ?? 2+4????c?????+ ??????+
①c????≥10????,且<100时， ?? = ????2c
②c????<10????,且≥100时， ??+ = ??????+???? ????
③c????≥10????,且??≥100时， ??+ = ??????.
??
c
对于一元弱碱，只要将????换成????，??+换成?????，均可用于计算一元弱碱溶液中?????的浓度. ⑵多元弱酸碱溶液
①当????1 ??2?? ≥10????,????2/ ??+ ≈????2/ ??????1<0.05,??+浓度为 ??+ = ????1 ??2?? ≈ ????1(??? ??+ ）.
②当????1 ??2?? ≥10????,????2/ ??+ ≈????2/ ??????1<0.05,且c/????1>100,则 ??+ = ??????1. 22. 混合溶液
⑴弱酸或弱碱混合溶液:设一元弱酸HA和HB的混合溶液，其浓度分别为??????和??????，解离常 数为??????和??????，当两种弱酸都比较弱时， ??+ = ????????????+????????????.
⑵弱酸和弱碱混合溶液：设弱酸—弱碱混合液中弱酸HA的浓度为??????,弱碱B的浓度为????,则 ??+ =
??????????
????????????.
23. 两性物质溶液.设二元弱酸的酸式盐为NaHA,其浓度为c，可得到精确式为 ??+ =
????1（????2 ????? +????）
????1+ ?????
.如果酸性和碱性均较弱，则 ??+ =
????1????2??????1+??
????1（????2??+????）
????1+??
.当????2>10????时，????
可忽略，因此 ??+ =
， 若c>10????1则式中的????1+??≈??,这样， ??+ = ????1????2.
24. 缓冲溶液pH计算.假设缓冲溶液是由弱酸HB及其共轭碱NaB组成，它们的浓度分别为??????和?????，则 ??+ =K??
????
???
=????
??????? ??+ + ?????
,该式为精确式.
?????+ ??+ ? ?????
??
? ??+
当溶液的pH小于6时，一般可忽略 OH? ，那么 ??+ =??????????. ?+ ??+
??
当溶液的pH大于8时，可忽略??，故 ??
+
+ =
??????+ ?????
???????? ????? . ??
??
??
?
??
若??????? ????? ? ??+ ，?????? ??+ ? ????? ,则 ??+ =??????????,即pH=p??+lg. ?????
??
????
说明：先用最简式计算，若计算出 ??+ ≈??????或 ????? ≈?????,则需要选用其它计算公式；否
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则，计算结束.
25. 缓冲容量，其定义为:使1L缓冲溶液的pH增加dpH单位所需强碱的量db，或是使1L缓冲溶液的pH降低dpH单位所需强酸的量da.因此，缓冲容量β的数学表达式为β=
??????????
=?
??????????
.β值愈大，表明溶液的缓冲能力愈强.现以HB????缓冲体系为例：
???? ??+
??
β=2.30 ??+ +2.30 ????? +2.30( ??+?? +??忽略，即β=2.30
?????? ??+ （ ??+ +????)2
)2 ,其中c=????+????.当 ??+ 和 ????? 较小时，均可
=2.30??0??1??.缓冲容量的极大值????????=2.30??/4=0.575c, 此时，
??+ =????.对于强酸溶液：β=????+=2.30 ??+ ,强碱：β=??OH?=2.30 ????? . 26. 缓冲溶液的性质：
①c(????和????之和)数值越大，缓冲能力越大； ②当pH=p????时，缓冲能力最大，
????????
=1;
③????/????的比值在1/10~10/1时，为缓冲范围，此时pH=p????±1.
一般认为，如果pH≤p?????1，即 ????? ≥10,看到的应是HIn的颜色；pH≥p????+1,即 ?????? ≥10,看到是?????的颜色；当pH=p????时， ?????? =1，称为指示剂的理论变色点.
选择缓冲溶液的原则：
①缓冲溶液对分析过程应没有影响；
②所需控制的pH应在缓冲溶液的缓冲范围之内，如果缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱组成的，则p????应尽量与所需控制的pH一致；
③缓冲溶液应有足够的缓冲容量，通常缓冲组分的浓度在0.01~1mol????1之间.
27. 指示剂的用量，对于双色指示剂，变色点仅与 ?????? 比有关，与用量无关；对于单色指示剂，指示剂用量的多少对它的的变色点有一定影响. 28. 离子强度的影响.若酸碱指示剂的酸式为HIn，则其在溶液中的解离平衡及平衡关系式为
°??????解离平衡及平衡关系式为解离平衡及平衡关系式为HIn???++????? ,????+=????=???
????
?????? ?????
?????
?????
??
°??????°????式中????为指示剂的活度常数.当 In? =1，即达到指示剂理论变色点时????+=??? ?????
????
?? ?????? HIn
°????
???????????????
°
，由于??HIn=1，所以pH=?lg????+=??????+lg???????，可见，改变离子强度，指示剂的
理论变色点pH会相应的发生变化.
29. 酸碱滴定原理.把pH急剧变化，叫做滴定突变，对应化学计量点前后±0.1%的pH变化范围称为突变范围.突变范围是选择指示剂的基本依据.
⑴强酸强碱的滴定.浓度越大，突变越长，当酸碱浓度增大10倍时，滴定突跃部分的pH变化范围增加约两个单位.
⑵一元弱酸弱碱的滴定.不必选择p????????=????????，浓度c越大，突越越大，????越大，突越越大.强碱滴定弱酸，滴定终点在碱性范围内，一般用酚酞；强酸滴定弱碱，滴定终点在酸性范围内，一般用甲基橙.若以?pH=±0.30作为借助指示剂判别终点的极限，要使滴定终点误差在±0.2%以内，则突越范围应大于0.6pH，这要求c????≥10?8. ⑶多元酸和混合酸的滴定.当c????≥10?8，??
????1??1
≥105，??
????2??3
≥105(pH≥±0.3，TB≤
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±0.5%)，可分步滴定.混合酸滴定的情况与多元酸相似，设HA为强酸，HB为弱酸，当??????????????>??????????????≥10?8，=2(p????????+??????????).
30.终点误差
⑴滴定强酸的终点误差.假设用浓度为c的NaOH溶液滴定体积为??0、浓度为??0的HCl溶液.滴定至终点时，消耗NaOH溶液的体积为V，则过量（或不足）的NaOH的量为(cV???0??0)，滴定重点误差(????)为????=林邦误差公式：????=
10???????
?10????????
1???? ????????+
??
????????????????????????????
≥105则HA与HB可被分布滴定，若??????=??????时,pH
1
???????????????????
????????
1????=
???????0??0??0??0
=
(???????????????????)??????
??????????????
????????????
=
???????????????????
????????
????????????
=
????? ????? ??+ ????
????????
??+ ????? ????? ????
??
????????+????. =
10??????10?????? ??×????????
??
×100%. 若HCl滴定NaOH，则????=
×100%.
⑵滴定弱酸的终点误差.设用浓度为c的NaOH滴定浓度和体积为??0、??0的一元弱酸HA，滴定至终点时消耗NaOH的体积为V，则滴定终点误差为????=100% （??????≈??????）.
????
????
????? ????? ??+ ????
??????????
=
10??????10??????
??????????
????????×- 8 -