第四章 酸碱平衡

x
C盐+x
K
θ a
[H ][A [HA]
]
则[H
]
Kθa[HA] [A ]
由于同离子效应，HA解离度降低。
c酸– x ≈ c酸
c盐+ x ≈ c盐
[H ] KθaC酸 C盐
pH
pK
θ a
lg
c酸 c盐
结论： a.弱酸~弱酸盐组成（例HAc～NaAc）：
pH
pKa
lg C酸 C盐
b.弱碱~弱碱盐组成（例 NH3·H2O～NH4Cl）：
b
0
②近似公式： C
Kb
500时
C - [OH ] C
[OH ]
K
θ b
(Kθb
)2
4CK
θ b
2
[OH ] CKb
例：已知25℃时， KθHAc 1.75105 计算该温度下
0.10mol·L-1的HAc溶液中[H+]、[Ac-]及溶液pH，并计算该 温度下HAc的解离度。
解：设解离平衡时，[ H+ ]= x mol·L-1
解：
pH
pKa
lg CHAc C NaAc
lg(1.75105 ) lg 0.1 0.1
4.76
(1) 加 HCl 溶液后，HAc和 Ac- 的浓度分别为：
C HAc
0.10 90 0.01010 100
0.091(mol /
L)
C NaAc
0.10 90 0.01010 100
0.089(mol /
第四章 酸碱平衡和沉淀-溶解平衡
4.1 近代酸碱理论简介 4.2 强电解质溶液 4.3 弱酸、弱碱的解离平衡 4.4 缓冲溶液 4.5 盐类的水解 4.6 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡

• 概念：由于CO2排出障碍或CO2吸入过多， 使血浆中PaCO2原发性升高，导致pH下降
• 原因：
呼吸系统 功能障碍
CO2排出 减少
急性呼酸
• 分类：
慢性呼酸
2021/1/21
-
30
呼酸机体的代偿调节
• 急性呼酸 的代偿调节
主要靠细胞内外 离子交换
及细胞内缓冲
慢性呼酸 主要为肾脏的 的代偿调节 代偿调节
尿素
＋
H
PO43- Ca2＋
H2PO4--
骨骼 Ca3(PO＋4)2
H
Ca2＋
PO43- 13
反映酸碱平衡状况的常用指标
pH值 动脉血CO2分压（PaCO2） 标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐 缓冲碱 碱剩余 阴离子间隙
2021/1/21
-
14
动脉血CO2分压（PaCO2）
• 是血浆中呈物理溶解状态的CO2分子产 生的张力（PaCO2），
指标（AG增高- 型）
20
酸碱平衡紊乱的类型
酸中毒 碱中毒
HCO3-
pH＝
H2CO3
代谢性
酸中毒 碱中毒
呼吸性 酸中毒 碱中毒
2021/1/21
-
21
代谢性酸中毒（metabolic acidosis）
• 概念：血浆HCO3-原发性减少，pH下降
肠道液丧失
HCO3 -丢失
肾小管酸中毒 碳酸酐酶抑制剂
酸碱平衡的调节
体液缓冲系统
肺 肾
组织细胞
2021/1/21
-
6
体液缓冲系统的调节
• 缓冲系统：由弱酸和其共扼碱构成的具有缓 冲酸或碱能力的混合溶液体系。
H2CO3

NaHCO3 Na2CO3 NaOH + Na2CO3
V1(PP变色) V1
=0 V1 V1
V2(MO变色) =0
V2 = V1 V2 < V1
NaHCO3 + Na2CO3
V1
V2 > V1
当 c K
θ a
400 时, cα c, α 1, 1 α 1 α Kθ a c
2 Kθ c α a
4.2.2 溶液中酸碱各种存在 形式的平衡浓度的计算 多元酸分布系数的通式
δ Hn A
δH
[H ]n n n-2 θ θ θ θ θ [H ] [H ]n-1 Kθ [H ] K K K K K a1 a1 a2 a1 a2 an
NH3被滴定的 百分数
0 50.0 90.0 99.0 99.9 100.0 100.1 101.1 110.0
算式
θ c(OH ) K b c
pH 11.12 9.25 8.30 7.25 6.25 5.28 突 范 4.30 跃 围 3.30 2.32
c(OH ) c(NH 3 ) θ Kb c(NH 4 )
c(HCl) V2 M(Na2 CO3 ) 100% ms
w(Na2 CO3 )
c(HCl) (V1 V2 ) M(NaOH) w(NaOH) 100% ms
※ 纯碱中NaHCO3和Na2CO3含量的测定
定量试样
In:MO HCl 溶解 In:PP 滴定至粉红色 消失, 用V1(HCl) HCl
4.1.2 酸碱质子(proton)理论
酸、碱的定义
酸、碱之间的共轭关系 酸、碱反应的实质
酸、碱的相对强弱

第四章酸碱平衡和沉淀溶解平衡根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质是质子的传递。

根据酸碱质子理论，在水溶液中，弱酸及其共轭碱的关系：KΘa·KΘb=KΘw解离常数KΘa或KΘb：温度不变，解离常数不变。

已知弱酸的浓度和解离度，求弱酸的PH和解离常数？解：因为α=√KΘa·CΘ/C。

C（H+）=√Ka·C。

/CΘ 得出C（H+）=α·C。

/CΘ就可以求出PH，也可以求出解离常数。

酸碱平衡：已知酸的解离常数，求已知浓度C的含酸根的盐的PH？解：由酸的解离常数，根据Ka·Kb=Kw可得其共轭碱的解离常数Kb，代入得C（OH-）=√Kb·C/CΘ，所以C（H+）=Kw/C（OH-），PH=-lg（H+）缓冲溶液：配制缓冲溶液如何选择电解质及其对应的盐？解：解离常数K所对应的p H或POH尽可能地接近缓冲溶液的p H或POH缓冲方程PH=PKΘa（弱酸）-lgC弱酸/C共轭碱当缓冲比C弱酸/C共轭碱=1时，缓冲溶液的缓冲能力最大。

此时PH=PKΘa（弱酸）求缓冲溶液的PH值？解：由弱酸（碱）及其共轭碱（酸）组成。

以弱酸及其共轭碱构成的缓冲溶液（强酸与过量弱碱反应）为例：弱酸的（解离程度很小）浓度近似为强酸的浓度，共轭碱（没有考虑弱酸中所含有的碱根）的浓度=（弱碱的物质的量-强酸的物质的量）/混合后的总体积，则根据缓冲方程PH=PKΘa（弱酸）-lgC弱酸/C共轭碱即得。

如果再向混合液中加入酸或碱，再求弱酸和其共轭碱的浓度，代入缓冲方程即可。

溶度积与溶解度的关系：知溶解度求溶度积Ksp（生成的离子的乘积）？解：在不考虑离子水解的情况下，AB型Ksp＝s²AB2或A2B型Ksp＝4s³AB3型Ksp＝27s4A2B3型Ksp＝108s5 s是溶解度知溶度积kΘsp求溶解度s？⚠️AB型或AB2型方程不同。

例如：AgCl在0.1mol·L-1的NaCl溶液中溶解度为1.77×10-9mol·L-1。