1. 水溶液中的单相离子平衡

   1. 酸和碱在水溶液中的解离平衡

1. 酸碱质子理论认为，凡能给出质子的分子或离子都是酸；凡能与质子结合的分子或离子都是碱。

酸和碱的共轭关系为

酸 质子+碱

1. 酸和碱在水中的离子平衡及 pH 值的计算酸、碱的解离常数 K(也可分别用 Ka、Kb 表示)可应用热力学数据按下列公式计算(298.15K 时)：

ln K^θ = − ∆r Gm

RT

1. 一元酸(HAc，HF)

例如： HAc(aq)=H+(aq)+Ac-(aq)

ca ²

K = Ka = 1 − a

(3.6)

a 很小时 Ka≈ca2 (3.7)

a ≈ Ka / c

(3.8)

c^eq (H ⁺ ) = ca ≈

1. 多元酸(H2S，H2CO3，H3PO4)

分级解离。

(3.9)

H+浓度可按一级解离常数近似计算，即上面公式中的 Ka、α相应用 Ka1、a1 代替。

1. 碱(NH3)

例如： NH3(aq)+H2O(l)=NH ⁺ (aq)+OH-(aq)

K = Kb

= ca ²

1 − a

(3.12)

a 很小时 Kb≈ca2 (3.13)

a ≈

ceq(OH-)≈

ceq(H+)=Kw/ceq(OH-)

(3.14)

(3.15)

1. 缓冲溶液和 pH 的控制同离子效应，可使弱酸或弱碱的解离度降低。缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸所组成的溶液。缓冲溶液具有在外加少量酸、碱时，pH 值保持基本不变的性质。

c^eq ( 共轭酸)

ceq(H+)=Ka×

c^eq ( 共轭碱)

(3.16)

c^eq ( 共轭酸)

pH=pKa-lg ceq ( 共轭碱) (3.17)

当 ceq(共轭酸)=ceq(共轭碱)时，ceq(H+)=Ka

pH=pKa

在选择具有一定 pH 值的缓冲溶液时，应当选用 pKa 接近或等于该 pH 值的缓冲对或共轭酸碱对的混合溶液。

注意：计算溶液的 pH 时，应先区分是单一的酸或碱，还是有同离子效应，

还是缓冲溶液。