主题十四：酸碱平衡

本部分翻译自 Pearson IAL Chemistry Specification

学生将根据以下能力进行评估：

14.1 了解$\text{Brønsted–Lowry}$酸是质子供体，$\text{Brønsted–Lowry}$碱是质子受体，酸碱反应涉及质子转移。

14.2 能够识别$\text{Brønsted–Lowry}$共轭酸碱对。

14.3 能够定义“$\text{pH}$”的概念。

14.4 能够从氢离子浓度计算$\text{pH}$.

14.5 能够使用表达式$[\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}$从pH计算溶液中氢离子浓度，以$\text{mol} \cdot \text{dm}^{-3}$表示。

14.6 了解强酸和弱酸在解离程度上的区别。

14.7 能够计算强酸的$\text{pH}$.

14.8 能够推导弱酸的酸解离常数$\text{K}_{\text{a}}$的表达式。

14.9 能够根据$\text{K}{\text{a}}$或$\text{pK}${\text{a}}值计算弱酸的pH，并作出相关假设。
学生不需要解二次方程。

14.10 能够定义水的离子积$\text{K}_{\text{w}}$.

14.11 能够使用$\text{K}_{\text{w}}$或$\text{pK}\text{w}$从浓度计算强碱的$\text{pH}$.

14.12 能够定义“$\text{pK}_{\text{a}}$”和“$\text{pK}\text{w}$”的概念。

14.13 能够分析以下实验数据：

• 测量各种物质的$\text{pH}$，包括等摩尔浓度的强酸和弱酸、强碱和弱碱，以及盐溶液；

• 比较强酸和弱酸在稀释10倍、100倍和1000倍后的$\text{pH}.$

14.14 能够根据已知酸质量的溶液的$\text{pH}$从实验数据计算弱酸的$\text{K}_{\text{a}}$.

14.15 能够绘制和解释滴定曲线，使用所有组合的一元酸碱，以及将这些原理应用于二元酸和二元碱。

14.16 能够使用滴定曲线和适当数据选择合适的滴定指示剂。

14.17 了解“缓冲溶液”的含义。

14.18 了解缓冲溶液的作用。

14.19 能够根据适当的数据计算缓冲溶液的$\text{pH}$.

14.20 能够计算制备给定$\text{pH}$缓冲溶液所需溶液的浓度。

14.21 了解如何使用弱酸-强碱或强酸-弱碱滴定曲线：

• 表示缓冲作用；
• 用酸半中和/半当量点的$$\text{pH}$$来确定$$\text{K}_{\text{a}}$$.

14.22 了解缓冲溶液在生物环境中的重要性：

• 细胞和血液中的缓冲液（$H_2CO_3/HCO_3^-$）；

• 食物中的缓冲液以防止由于$\text{pH}$变化（由细菌或真菌活动引起）引起的变质。

14.23 核心实验 11：确定弱酸的Ka值。

进一步建议的实验

• 测量 14.13 中提到的溶液的$\text{pH}$；

• 获得数据以绘制 14.15 中提到的滴定曲线（这提供了使用数据记录器的机会）；

• 醋的分析。