例子问题
例子问题2:分析反应
考虑滴定曲线,其中酸是用0.5M NaOH水溶液处理的。
等当点的pH值为8.9。大约需要多少毫升0.5M的NaOH才能达到当量?
对于任何滴定曲线,等当点都对应于曲线最陡的部分。在这种情况下,问题表明等值pH值为8.9,这将对应于图x轴上20.0和24.0之间的体积。这就得到了21.8mL的近似答案。
示例问题21:分析化学
考虑滴定曲线,其中酸是用0.5M NaOH水溶液处理的。
大概的pK是多少一个起始酸的?
的pK一个对应于一半酸被中和后的pH值。在这种情况下,这将对应于加入了0.5M NaOH的一半。我们可以在曲线中看到等当点在22mL NaOH左右,因为这是ph变化最大的时候。半等当点将在大约11mL NaOH添加时发现。在图中,11mL NaOH的pH值约为5.0,这就是我们的pK一个价值。
例子问题1:滴定曲线
是一种二质子酸。关于它的下半场等当点,下列哪个表述是正确的?
H2有限公司3.会有两个等当点和两个半等当点,一组分别对应它的两个质子。
在第一个等当点之后,所有的酸都以HCO的形式存在3.-.当酸处于半等当点时,酸的浓度就等于共轭碱的浓度。对于第二个半等当点,酸在HCO中3.-共轭碱是CO3.2 -.因此,在下半场等当点,HCO的浓度3.-和有限公司3.2 -会相等。
例子问题1:亨德森-哈塞尔巴赫方程
在500mL 2M醋酸中加入NaOH。如果pK一个当醋酸的值约为4.8时,需要加入多大体积的2M NaOH才能使溶液的pH为4.8?
1 l
250毫升
2 l
500毫升
250毫升
要解决这个问题,你需要考虑发生的化学反应。
为了这个问题,我们可以忽略水离子和钠离子。反应物以1:1的比例存在,所以我们每加入一摩尔NaOH,就会失去一摩尔醋酸而得到一摩尔醋酸。我们可以用M = mol/L来确定乙酸的摩尔数,得到mol = ML = (2M) * (0.5L) = 1mol乙酸。如果我们用亨德森-哈塞尔巴赫方程,我们可以看到pH等于pK一个当共轭碱(乙酸)的浓度等于酸的浓度时。
如果我们有1mol醋酸,加入0.5mol NaOH,就会失去0.5mol醋酸,得到0.5mol醋酸。然后我们会到达醋酸等于醋酸的点。下面的ICE表总结了这一点。现在我们知道了NaOH的物质的量(0.5 mol)和浓度(2M),所以我们可以用M = mol/L来求体积。
L = mol/M = (0.5mol)/(2M) = 0.25L
醋酸 |
氢氧化钠 |
醋酸 |
|
我 |
1摩尔 |
0.5摩尔 | 0摩尔 |
C |
-0.5摩尔 |
-0.5摩尔 |
+ 0.5摩尔 |
E |
0.5摩尔 | 0摩尔 |
0.5摩尔 |
例子问题1:亨德森-哈塞尔巴赫方程
K一个HCN的网址是.
如果有2M的HCN溶液,需要多少浓度的NaCN才能使pH值为9.2?
无需添加NaCN
2米
1米
3米
2米
要回答这个问题,我们需要能够将溶液中酸和共轭碱的浓度与ph值进行比较。Henderson-Hasselbach方程用于比较这些值,其形式为:.在这个问题中,这个方程可以用给定的K值来表示一个和pH值。
因为我们知道K一个,我们可以推导出pK一个结果是9.2分。
因此,我们要确保共轭碱的量等于酸的浓度,这样.因为log(1) = 0,我们要保证酸和共轭碱的浓度相等。由题中可知[HCN] = 2M。
因此,2M NaCN的浓度将使溶液的pH值为9.2。
例子问题1:亨德森-哈塞尔巴赫方程
计算下列醋酸溶液中氢离子的浓度。
要回答这个问题,你需要使用Henderson-Hasselbalch方程:
题目中给出的比率是,或.
为了使用正确的Henderson-Hasselbalch方程的比值,我们需要将这个比值转换为它的倒数:
将给定值代入方程得到:
题目问的是氢离子的浓度。为了解决这个问题,我们必须使用pH值的定义。
解氢离子浓度得到:
例子问题1:亨德森-哈塞尔巴赫方程
关于Henderson-Hasselbalch方程,下列哪项是正确的?
I.溶液的pH值总是大于溶液的pKa
2随着共轭碱与酸的比值的增加,pH值也随之增加
3氢离子浓度永远不可能等于酸解离常数
II及III
I和II
我只
二只
二只
Henderson-Hasselbalch方程是一种工具,它允许我们使用酸的pKa和酸及其共轭碱的相对浓度来计算酸溶液的pH值。它的定义为:
通过观察方程,我们可以确定,如果对数内的比值大于1,那么溶液的pH将大于pKa;然而,如果比值小于1(即如果酸的浓度大于共轭碱的浓度),则pH值将小于pKa。表述一是假的。
增加比例来会增加对数,进而增加溶液的pH值。这是有道理的,因为共轭碱比酸多,从而使溶液更碱性,增加ph。表述二是正确的。
pH和pKa定义如下:
如果氢离子浓度与酸解离常数(),则pH值等于pKa。根据Henderson-Hasselbalch方程,当共轭碱的浓度等于酸的浓度时,pH值等于pKa;因此,氢离子浓度可能等于酸解离常数。表述三是假的。
例子问题2:亨德森-哈塞尔巴赫方程
研究人员准备了两种溶液。溶液A含有一种未知酸HA,溶液B含有一种未知酸HB。研究人员进行了几项测试并收集了以下数据。
1.两种溶液都含有弱酸
2.
3.
4.
5.
你能从这两种解决方案中得出什么结论?
酸性HB比酸性HA酸性更强
HA的酸解离常数大于HB
A溶液的氢离子浓度大于B溶液的氢离子浓度
酸,HA和HB是相同的
酸,HA和HB是相同的
Henderson-Hasselbalch方程表明:
这个问题给了我们关于共轭碱与酸的比例以及每种酸性溶液的pH值的信息。利用这些信息,我们可以求解两个解的pKa值。
两种解的pKa值相同。这意味着两种溶液含有相同的酸;因此,HA的身份与HB的身份是相同的。
A溶液的pH较大,因此A溶液的氢离子浓度低于B溶液。酸的酸度或强度由pKa决定。因为两种酸的pKa值相同,所以HA和HB的酸度相同。酸解离常数Ka定义为:
酸解离常数只取决于pKa;因此,两种酸的Ka值是相同的。
示例问题21:分析化学
47.0g亚硝酸,HNO2,加入4L水中。结果的pH值是多少?
2.5
3.5
3.2
2.0
3.0
2.0
HNO2是弱酸;它不会完全解离,所以我们需要使用HA→H++一个- - - - - -反应,.
47.0 g HNO2等于1mol。将1mol加入4L,当酸第一次溶解时,浓度为0.25M;但是,我们希望pH值处于平衡状态,而不是初始状态。当酸溶解时,我们知道[HNO2会减少变成离子,但我们不知道减少了多少,所以我们用“x”来表示。作为HNO2溶解x倍,离子浓度增加x倍。
HNO2→H++没有2- - - - - -
初始0.25M 0 0
平衡是0.25 - x x x
现在,我们可以把方程代入:.
自x非常小,我们可以忽略它的分母:
(他们希望你在MCAT中这样做;考试时,你永远都不用把x放在分母上!)
解出x,你会发现.看看我们的表格,我们知道
现在我们可以解出pH值:
问题11:分析反应
什么是的0.12M溶液pH值为5.1的?
我们可以用下式计算氢离子浓度:
代入给定的pH值并求解: