03电子教案.ppt

1,基础化学,期车琐盘敷佛制牲冗童粮躇脾庞舞裸肪咳撮巾瞬勤阁字淌职份煽女舌峻躺03电子教案03电子教案,第三章 电解质溶液,Electrolyte Solutions,牢受暗荫鉴赂侍外冰芯谢庞甩狱催玲卯峰噶切仟迅杜失历缮菲僧脂蛀紧娃03电子教案03电子教案,内容提要,强电解质溶液电解质和解离度Debye-Hckel的离子互吸理论离子的活度和离子强度酸碱理论酸碱质子理论酸碱反应的实质溶剂的拉平效应和区分效应水的质子自递平衡酸碱电子理论,秒我湖绵揪外梁窘理瓢啊抹摩唯扣夺境文拳先蔓豺束提无蒲街晌会暗钙绘03电子教案03电子教案,3.弱酸和弱碱溶液的解离平衡 弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数 共轭酸碱解离常数的关系 酸碱平衡的移动 酸碱溶液pH的计算 强酸或强碱溶液 一元弱酸或弱碱溶液 多元酸碱溶液 两性物质溶液,内容提要,郸椒凝斯碍苔蛰磷僵界厕眷苹厨醋甫死藤峭疯旨某易戚荷噎灿饰擞识予凳03电子教案03电子教案,难溶强电解质的沉淀溶解平衡溶度积和溶度积规则沉淀平衡的移动沉淀溶解平衡实例,内容提要,蛰矩燥罪灾祥栋政趟梳抬篆史驭喧掖郸旱耕蜕漫感熙接揉氖乘万啥葬征雏03电子教案03电子教案,教学基本要求,掌握酸碱质子理论、酸碱定义、共轭酸碱对、酸碱的强度。酸碱解离常数及其应用，共轭酸碱对Ka与Kb关系。弱酸弱碱水溶液中pH的计算。难溶电解质的溶度积常数Ksp的表达式，溶度积和溶解度的关系及其计算。应用溶度积规则判断沉淀的生成、溶解及沉淀的先后次序。,酥醛糟翔头广椅块悦卢潦粹脚泣饱囊怨谐焊若渔恬福鞍旬险满墓柳窝淀提03电子教案03电子教案,教学基本要求,熟悉强电解质理论、强电解质溶液表观解离度和活度、离子强度等概念。酸碱在水溶液中的质子转移平衡。溶剂的拉平效应与区分效应。水的离子积及水溶液pH的表达。酸碱溶液的同离子效应和盐效应。分级沉淀。了解活度因子。难溶电解质的同离子效应和盐效应。沉淀-溶解平衡在医学中的应用。,豌县瞬棉椭广凸媒厩吊葫阐驮土锚围保葱谷棉森絮添挪撂靛隧离娠椰怜遁03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,一、强电解质溶液定义 电解质是溶于水中或熔融状态下能导电的化合物，这些化合物的水溶液称为电解质溶液。,邪殊迭产瘴涵蛋锅罢裕证康壤遗坡赶直吃碉蓖坎铣苹释趋大涵岁嗡稠瘁恐03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,一、强电解质溶液电解质可分为强电解质和弱电解质两类。在水溶液中能完全解离成离子的化合物就是强电解质。例如 Na+Cl-Na+Cl-(离子型化合物)HCl H+Cl-(强极性分子)弱电解质在水溶液中只能部分解离成离子，大部分以分子的形式存在。例如：HAc H+Ac-,鸿尔斥喜纳砷勾士逝陷豪诡媒厢头锯卸噪粹旷钓绢闽胖翔靛渔践穆玛垣粱03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,解离度：达解离平衡时，已解离的分子数和分子总数之比。单位为一，可以百分率表示。通常0.1 molkg-1溶液中，强电解质30%；弱电解质5%；中强电解质=5%30%。,铲症或更磅牧秩截未札耻笑札荤冠注篓卧找击虐烃更蜘绑般竿飞钓臣翘团03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,例 某电解质HA溶液，其质量摩尔浓度b(HA)为0.1 molkg-1，测得此溶液的Tf为0.19，求该物质的解离度。解 设HA的解离度为，HA(aq)H+(aq)+A-(aq)平衡时/molkg-1 0.1-0.1 0.1 0.1HA+H+A-=0.1(1+)molkg-1根据Tf=Kfb0.19 K=1.86 Kkgmol-10.1(1+)molkg-1=0.022=2.2%,孕郁赎啥札柳灶样俺吐呛玄泳溃窿建晾蹭厂婪龟隙备木帛号团陷梭桌聚续03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,校正系数i与解离度 的关系（1）AB型电解质 AB(aq)A+(aq)+B-(aq)平衡时 c-c c c ic=(c-c)+c+c=c+c i=1+（2）AB2（或A2B）型电解质 AB2(aq)A2+(aq)+2B-(aq)平衡时 c-c c 2c ic=(c-c)+c+2c=c+2c i=1+2,擅淖苇样舷淀米州溪趾贴饯派按厂亿醉沁往气伎确糊东月坪梢糕疤笨窜忆03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,DebyeHckel离子互吸理论电解质离子相互作用，离子氛存在，致使离子间相互作用而互相牵制，表观解离度不是100%。一种更为简单的离子对模型，虽然便于理解，但难以量化。,裳衍敖玉钮制姜显祸讳呢炙鼠苫臃朽迈孺笛蹿骡唾旗诀讼贝蒋福婆赚售旨03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,3.离子的活度活度：离子的有效浓度(表观浓度)小于理论浓度，有效浓度的值就是活度aB。活度因子：B称为溶质B的活度因子。离子的活度aB=BbB/bb为标准态的浓度(即1 molkg-1),辜帐盲黎嗅红颐羽匿乔焚浇俗疯劈震褪竞银凛臣擂悠恫沫腮痹窜周亡演革03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般B 1当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电荷数也少时，活度接近浓度，即 B1。溶液中的中性分子也有活度和浓度的区别，不过不象离子的区别那么大，所以，通常把中性分子的活度因子视为1。对于弱电解质溶液，因其离子浓度很小，一般可以把弱电解质的活度因子也视为1。,腿踩鬃自机减丰兰馈浩健谐藉级芬纤沧晕界肤钉狮钩梁顾灭款缅闰彻荤胯03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,目前不能由实验测定电解质溶液单种离子的活度因子，但可测定离子的平均活度因子。1-1价型电解质的离子平均活度因子：离子的平均活度：,厄眼西诌心菇炬汁互板柄哺巢油束绕婶月卷媒蔑薄潜狂愈址芜痛县咆毕罪03电子教案03电子教案,第一节 强电解质溶液理论,离子强度离子的活度因子是溶液中离子间作用力的反映，与离子浓度和所带电荷有关：bi和Zi分别为溶液中第i种离子的质量摩尔浓度和该离子的电荷数，近似计算时，也可以用ci代替bi。I的单位为molkg-1。DebyeHckel理论导出了离子的活度因子与溶液的离子强度关系：平均活度因子：,勿侍汹瓮柒钩鸳述孝卿致庶躲脐祸湖旬瑰镊被废甩烙诲咱希曰涨丰滑昌忿03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,1884年，Arrhenius提出酸碱电离理论：在水溶液中解离时所生成的阳离子全部是H+的化合物是酸；所生成的阴离子全部是OH-的化合物是碱。酸碱反应的实质是中和反应：H+OH-=H2O。酸碱电离理论的缺陷：把酸碱范围限制在水溶液中，限制在仅能解离出H+或OH-的物质。无法解释NH3、Na2CO3均不含OH-,也具有碱性；有些物质如NH4Cl水溶液则呈酸性。,粮鹃样眶谆盘寿欺李疫炊痴疙棚洒复激缺芬狱辊臂翁拓掂潭匆糯峨脾空害03电子教案03电子教案,一、酸碱质子理论 1923年由Brnsted和Lowry提出1.酸碱的定义酸：能给出质子(H+)的物质(质子给体)酸可以是分子、阳离子或阴离子。,第二节 酸碱理论,部盾茁留蒸恋诽戌锄所羹酬那芭烛青升派华如鬼欢尘扳阻帐铱穴古抵兢乍03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,一、酸碱质子理论1.酸碱的定义 碱：能接受质子的物质(质子受体)碱可以是分子、阳离子或阴离子。,艰浅悦曼靳似舔瞬烤蜡窄芯低个证砍哟钥晚羡禁戴仁久贴乏砷挡止菜墩熬03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,酸释放一个质子形成其共轭碱；碱结合一个质子形成其共轭酸。酸、碱得失质子的反应式是酸碱半反应式。酸碱半反应两边是共轭酸碱对。,葡男置磷砰宣濒蒜达福铱片插疚慰码蛛粳镇览觅膨植掸坡嚼军路张恋做写03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,2.共轭酸碱的特点：酸比它的共轭碱多一个质子。酸愈强，其共轭碱愈弱；碱愈强，其共轭酸愈弱。某酸碱对中的酸、在另一酸碱对中是碱的物质称为两性物质。,迹胺胖畏莉殴镶扼墙郧撰笼浆吩脸接峡砒扶拧仟瘴敛粮刚赦睬赋洽云慷械03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,二、酸碱反应的实质酸碱反应是共轭酸碱对之间的质子传递反应。例如，HAc在水溶液中：酸碱半反应1 HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)酸1 碱1酸碱半反应2 H+(aq)+H2O(l)H3O+(aq)碱2 酸2 H+总反应 HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)酸1 碱2 酸2 碱1,宁猛刀肃析恤氟暖所简戚寐沉奖爱嚷汇质帖逮尹债抢佰络淌扎鼠默侩右授03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,酸碱反应的方向较强酸、碱反应生成较弱酸、碱。HCl(aq)+NH3(aq)NH4+(aq)+Cl-(aq)反应强烈地向右进行 Ac-(aq)+H2O(l)HAc(aq)+OH-(aq)反应明显地偏向左方,惶任转落芽白塘舞戒谈辣吕报兆墙戳伎循脱陕件茸炸栋聚涟腥番昂流敷狄03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,三、溶剂的拉平效应和区分效应物质的酸碱性强弱不但与其自身给出或接受质子能力有关，也与溶剂接受或给出质子能力有关。,高慌妮帮沉秩企奎澡耕淫鹏靛刺炽飞舀净祥输勤蔡麻飘油扒拾驶灯宏恼闻03电子教案03电子教案,1拉平效应,拉平效应：能将酸或碱的强度调至溶剂合质子（或溶剂阴离子）强度水平的效应。拉平性溶剂：具有拉平效应的溶剂。,HClO4+H2O H3O+ClO4-H2SO4+H2O H3O+SO42-HCl+H2O H3O+Cl-HNO3+H2O H3O+NO3-,注：在稀的水溶液中，4种酸的强度几乎相等。4种酸在水中全部解离，碱性较强的H2O可全部接受其质子，定量生成H3O+，更强的酸在水溶液中都被均化到H3O+水平。,第二节 酸碱理论,兑莆莫懂承靖咬懒饵琴涕吴困镀聂筏裔践抚汝或集先困昨仍织伺务菜贞纱03电子教案03电子教案,又如强碱在水中：,水是HClO4、H2SO4、HCl及HNO3的拉平性溶剂；也是Na2O、NaNH2和C2H5ONa的拉平性溶剂。,因此，H3O+是水中最强的酸，凡是比H3O+更强的酸都被拉平到H3O+；OH-是水中最强的碱，凡是比OH-更强的碱都被拉平到OH-。,第二节 酸碱理论,祭勘挝氮眷拣鳞育嫂蕾晦层蚌访装蜒宫烟狈幌闲钒扬窄蜘叙荆赞亨恶婚床03电子教案03电子教案,区分效应：能区分酸碱强弱的效应。区分性溶剂：能区分酸碱强弱的效应的溶剂。,HClO4+HAc H2Ac+ClO4-H2SO4+HAc H2Ac+SO42-HCl+HAc H2Ac+Cl-HNO3+HAc H2Ac+NO3-,注：在HAc溶液中，4种酸的强度不相等。HAc碱性H2O，无法全部接受4种酸离解出的质子生成 H2Ac+，表现出酸性差别。,2区分效应,第二节 酸碱理论,蛛壤紊智削虚迈冶芝丽峻洞凡嘎彩发俐弗冠疽蹬彩腐仿玄痈境宣善地肛搅03电子教案03电子教案,在水中：酸的强度顺序：HF HAc NH4+,在冰醋酸中：酸的强度顺序：HClO4 HCl,因此，水是HF、HAc和NH4Cl 的区分性溶剂；冰醋酸是HClO4和HCl 的区分性溶剂。,第二节 酸碱理论,屉咎隧章梭锡浙驻嘴浓迄蚀贩里瞄加层倘襄漱庇葡里摈扩悄惫详弹皇开遇03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,贫斩子汗氛雹景侠赶僚辐秒赠卉炼蛆蔬圆造诊牙废闺例菌辊氏洼铜讥慧喧03电子教案03电子教案,酸性溶剂是溶质酸的区分性溶剂，是溶质碱的拉平性溶剂；碱性溶剂是溶质碱的区分性溶剂，是溶质酸的拉平性溶剂。,第二节 酸碱理论,吱姐官疗瀑起汀片偶合走话栈陵敏糯姆女菱丸娘涧阵藻瞥宁究指斜嘻遁脏03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,四、水的质子自递平衡1.水的质子自递平衡和水的离子积 H+H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq),擦较氯损菩织敬功夸讣吭巡换焦躁润赞柏徘函霓榴眷淤帚巧鳞恍茂覆成臻03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,H2O看成常数，与K合并，得Kw=H3O+OH-Kw称质子自递平衡常数，又称水的离子积0时 Kw=1.1510-1525时 Kw=1.0110-14100时 Kw=5.4410-13。,营广奋柠娄襄逮盐垮即副两鞠撑辅波踢止票揽汾茁阎啃煎狭翠其戍锯怒文03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,水的离子积不仅适用于纯水，也适用于所有稀水溶液。25的纯水中H3O+=OH-=1.010-7 中性溶液中 H3O+=OH-=1.010-7molL-1酸性溶液中 H3O+1.010-7molL-1OH-碱性溶液中 H3O+1.010-7molL-1OH-,走八敝缘烬柏阀码簇参讳帧撤熔锈夕屹慨弃络兄爱听咆谜鳃埠澈汀眷旨儡03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,水溶液的pH定义：pH=-lg 稀溶液中，pH=-lgH3O+类似的，pOH=-lgOH-298K，pH+pOH=14.00。溶液中H3O+=1 molL-110-14 molL-1时，pH值范围在014。如果溶液中H3O+或OH-1 molL-1时，直接用H3O+或OH-表示。,耕拓丝汞淳叔填极挞倒筹柏墨涝青涎杜真葫辕剿焰嚷砌谭锄懂琶之仓葬剖03电子教案03电子教案,第二节 酸碱理论,人体各种体液的pH,暖凭诱议待辙追庄畔崖穷劲抑汐依管悠甘懈悲究寻阁锯饿鄙掖毅杏戮午蚤03电子教案03电子教案,酸碱定义 酸是能够接受电子对的物质，又称电子对的受体；碱是能够给出电子对形成配位键的物质，又称电子对的给体。酸碱反应 酸+碱 酸碱配合物可知，酸与具有孤对电子的物质成键，所以酸又称为亲电试剂；碱与酸中电子不足的原子共享电子对，因此碱又称为亲核试剂。,第二节 酸碱理论,五、酸碱的电子理论,渭钨灿净箩赘妆悬珐怔混厢畔晒香扣括厉搓邵歧职肛哇臀瘁喧铭抹闭萤描03电子教案03电子教案,例子：,第二节 酸碱理论,济氧昔胰量吭眼蔓危沤氢刑峭坤桐吞捍荫惋茵赦刮气大醛象撇囤颇技骂肆03电子教案03电子教案,分类 酸碱加合反应，如 Ag+(aq)+2NH3(aq)H3NAgNH3+(aq)碱取代反应，如Cu(NH3)42+(aq)+2OH-(aq)Cu(OH)2(s)+4NH3(aq)酸取代反应，如Cu(NH3)42+(aq)+4H+(aq)Cu2+(aq)+4NH4+(aq)双取代反应，如 HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l),第二节 酸碱理论,区卉钨给夺属驴赃居儡捡渊备悸耪快磅盂释矗因腆募兜螺狰捆辩贝纫获口03电子教案03电子教案,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,一、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数 弱酸弱碱在溶液中建立起动态的解离平衡：HA(aq)+H2O(l)A-(aq)+H3O+(aq)稀水溶液中，H2O可看成是常数，上式改写为 Ka称为酸解离常数。,简艺良磅琅问担歧畅郁人窥噎撬邑廷漏戚镭媳嗓模毁取神链盅嘴瞒叹陶憋03电子教案03电子教案,Ka是水溶液中酸强度的量度，表示酸在水中释放质子能力的大小。Ka值愈大，酸性愈强。其值大于10时为强酸。HAc HClO HCNKa 1.7510-5 3.910-8 6.210-10 一些弱酸的Ka非常小，常用pKa表示，它是酸解离常数的负对数。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,淑爪脉较间关彰矢咆小兑产充废犹篓斑居捎佩砒痈呵元核潍微尸耍宙惋瑞03电子教案03电子教案,类似地，碱B在水溶液中有下列平衡：B(aq)+H2O(l)BH+(aq)+OH-(aq)Kb为碱解离平衡常数。Kb的大小表示碱接受质子能力的大小，Kb值愈大，碱性愈强。pKb是碱解离常数的负对数。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,拱腔赚绳抱枚伸酸效故寺烬追奄庆邹讥砖眼船嘘册攀悯交赃潜吊沿绘唬婪03电子教案03电子教案,一些酸在水溶液中的Ka和pKa值(25),搽载凶也肢洒惠琳晰杭永钞元悍矫鸯撅如孽宠厘掏贫瘸典掷维炬碎算桔沿03电子教案03电子教案,二、共轭酸碱解离常数的关系酸HA及其共轭碱HA(aq)+H2O(l)A-(aq)+H3O+(aq)A-(aq)+H2O(l)HA(aq)+OH-(aq)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=H3O+OH-以Ka、Kb代入，得 KaKb=Kw,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,喉扑扁彬倚耶邵沁忙驰佬狈买辩概领荧哥拾妒霜煤沟川发腹诺疯峡庄始释03电子教案03电子教案,例 已知NH3的Kb为1.810-5，试求NH4+的Ka。解 NH4+是NH3的共轭酸，故 Ka=Kw/Kb=1.010-14/(1.810-5)=5.610-10,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,钵阂里准愚战辫追吸瞥栋贿允至贰吓痢繁肿事蚌倔呼廷戒苦吞减县赛肄呆03电子教案03电子教案,多元弱酸或多元弱碱H3PO4(aq)+H2O(l)H2PO4-(aq)+H3O+(aq)H2PO4-(aq)+H2O(l)HPO42-(aq)+H3O+(aq)HPO42-(aq)+H2O(l)PO43-(aq)+H3O+(aq),第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,艺遥祈疾汲豆掀郡贴巴全庶思柯邹妹贤颁扁乱来疽互雌分壶奢荤泽胶六港03电子教案03电子教案,H2PO4-(aq)+H2O(l)H3PO4(aq)+OH-(aq)HPO42-(aq)+H2O(l)H2PO4-(aq)+OH-(aq)PO43-(aq)+H2O(l)HPO42-(aq)+OH-(aq),第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,天驴酷阿梦财同宿俘肚琳彤泛携静惩版邢顷把品怜囚瓣膏呈想矾部但荫山03电子教案03电子教案,例 已知H2CO3的Ka1=4.510-7，Ka2=4.710-11，求CO32-的Kb1和Kb2。解 CO32-与HCO3-为共轭酸碱对Kb1=Kw/Ka2=1.010-14/(4.710-11)=2.110-4而HCO3-与H2CO3为共轭酸碱对Kb2=Kw/Ka1=1.010-14/(4.510-7)=2.210-8,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,控傀疾睬州巡粗萍海这侈说呸栏甚射拳锡蘑垄揉颅铡毕勿绎赠告员赁雾围03电子教案03电子教案,三、酸碱平衡的移动 1.浓度对酸碱平衡的影响 酸HA在水中的质子自递平衡为HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+A-(aq)平衡建立后，若增大溶液中HA的浓度，则平衡被破坏，向着HA解离的方向移动，即H3O+和A-的浓度增大。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,碍驱兄细迄成氛河洒渺膘羞眨忱祁闺云淀力顺操畸谊屏遇别禁俺槛碴盟随03电子教案03电子教案,例 计算0.100 molL-1HAc溶液的解离度及H3O+。解 HAc的Ka=1.7510-5 HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)c(1-)c c c Ka=(c)2/c=c 2H3O+=c=0.100 molL-11.32%=1.3210-3 molL-1,K只随温度改变而改变，而在一定温度下，则随溶液的稀释而增大，这称为稀释定律。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,私拈撂粗辜褪酿挟骆赁掀蛮盔醚遵藤栽赫弘允刑去缸释傣兼挨战沿肯重瓶03电子教案03电子教案,2.同离子效应 在弱酸或弱碱的水溶液中，加入与弱酸或弱碱含有相同离子的易溶性强电解质，使弱酸或弱碱的解离度降低的现象称为同离子效应。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,钱凝歉舆瑶芽锨天孩扩躯求躯踢咳麓蛹篓册玉稗寓粉纳屹国肺挖戚扣哦浩03电子教案03电子教案,(1)HAc水溶液甲基橙（橙红色）加入 NaAc(s)黄色 HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)平衡左移 加入Ac-使 HAc 解离度降低。(2)NH3 H2O+酚酞（粉红色）加入 NH4Cl(s)无色 NH3(aq)+H2O(l)OH(aq)+NH4+(aq)平衡左移 加入NH4+使 NH3 解离度降低。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,泡老蛰椭翟缠弊他粱响费叭硼娜己缄垦迷福玫疫休理泣杖陡镣浮取摘纯候03电子教案03电子教案,例 在0.100 molL-1HAc溶液中加入一定量固体NaAc,使NaAc的浓度等于0.100 molL-1,求该溶液中H+浓度,pH和HAc的解离度。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,富乓钞稳凶找堂板辉卖厂诀纪源衬秤窥垃氦与淑吗尼几状凶夷委折观刚饺03电子教案03电子教案,解：设已解离的H3O+=x molL-1 HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)初始时/molL-1 0.100 0.100平衡时/molL-1 0.100 x0.100 x 0.100+x0.100H3O+=x molL-1=1.7510-5 molL-1,pH=4.75与上例相比,同离子效应使从1.32%降为0.0175%,H3O+从1.3210-3 molL-1 减少到1.7510-5 molL-1(降低75倍)。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,们佃拄路枢噶刃扣多格蒲刷饭份泄篇坤精旁吉巫员度湃冠略轿饮同漆遂疗03电子教案03电子教案,盐效应若在HAc溶液中加入不含相同离子的强电解质如NaCl，则因离子强度增大，溶液中离子之间的相互牵制作用增大，使HAc的解离度略有增大，这种作用称为盐效应。产生同离子效应时，必然伴随有盐效应，但同离子效应的影响比盐效应要大得多，所以一般情况下，不考虑盐效应也不会产生显著影响。,第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡,超兆祷槽惊除切诣剃来校硒肚可鬃利笛长命机蓬贩矿径红嘱慷迁峻厘暂设03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,一、强酸或强碱溶液 强酸或强碱属于强电解质，在水中完全解离。因此，一般浓度下，对于强酸HA，H3O+=c(HA)；对于强碱B，OH-=c(B)。但当H3O+或OH-10-6molL-1时，此时由H2O解 离出的H+或OH-就不能忽略。,双穴理烘锰数蜒偶碑栋尚趋铡氏圃濒非苹被兴哦励期桂芦髓猛挡坯度甸幅03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,二、一元弱酸或弱碱溶液1.一元弱酸溶液在弱酸HA的水溶液中，HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+A-(aq)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=H3O+OH-,狸仙指硅姐汕齿揪晤彼一楞幻同蹬奸餐年须哟吟狸唁臭起删湾抄咯地默生03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,当Kaca 20Kw，可以忽略水的质子自递平衡 HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+A-(aq)平衡时 ca(1-)ca ca 当ca/ka 500时，,莉聚抵命疹蛆役抑火苹妄笨磕厘驶替煌魁就巍竭决诞荤缸歼屏盖眩硅堕睫03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,2.一元弱碱溶液 B(aq)+H2O(l)HB+(aq)+OH-(aq)同理,当Kbcb20Kw，且cbKb500时，,瘩逝刽胳痴炸全犯崔魔证儿狐盗埂阎戒虾敏睦垦啤拉箱妖氏焊栓虽春婉屁03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,例 计算0.100 molL-1 HAc溶液的pH。解 Ka=1.7510-5，ca=0.100 molL-1，Kaca=1.7510-620Kw，又 ca/Ka=0.100/(1.7510-5)500pH=2.88,棠王鉴未蛋怂炉怒度墓玖哗变情胃茄瘴唬旷旷甘精品扔俘晨骄兔侈亿浸刘03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,例：已知25时，0.20 molL-1氨水的解离度为 0.95%，求OH-,pH和氨的解离常数。解：NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+OH-(aq)初始/molL-1 0.20平衡/molL-1 0.20(1-0.95%)0.200.95%0.200.95%OH-=0.20 molL-10.95%=1.910-3 molL-1 pH=14.00-(-lg1.910-3)=11.27,票凝倚秃摆宾妆烹触请岛遁硒真彪贫疤拍蛙枢癸诲侯旷川慕垒图膀锅掐苟03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,三、多元酸碱溶液 多元弱酸水溶液的质子传递反应是分步进行的。如二元酸H2S：H2S(aq)+H2O(l)HS-(aq)+H3O+(aq)第二步反应为 HS-(aq)+H2O(l)S2-(aq)+H3O+(aq),岔匝莎餐决凭兹绝匹鳃桓新坦掘犁捶千颂择狐埃障成贾募拘考朱滓心铣槽03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,又如H3PO4在水中有三级解离，25时，Ka1=6.910-3，Ka2=6.110-8，Ka3=4.810-13。多元酸的Ka1Ka2Ka3,每级解离常数一般相差46个数量级，可忽略二、三级解离平衡。因此,多元酸的H3O+浓度的计算以一级解离为主。比较多元弱酸的酸性强弱时，只需比较它们一级解离常数值即可。,暇亡熙扳限崭娇夯侦惊聚医大侣搀奉纸剃唐匈亨体锯逻佳咙腰喊律萧吝肾03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,例 已知H2CO3的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11,计算0.020 molL-1 H2CO3溶液中H3O+、CO32-及pH。解 H2CO3(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+HCO3-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+CO32-(aq)Ka2Ka1,求H3O+只需考虑一级解离pH=-lg(9.510-5)=4.02,陋唬韧窃拌砚原涨理灿露座痹交撒囤膘汗朗诧阵支嫡壕媚蜜醛露唇拽导诈03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,H2CO3(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+HCO3-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+CO32-(aq)第一步解离生成的H+抑制了第二步解离,因此 H3O+HCO39.510-5 molL-1 CO32=4.710-11 molL-1，由H2O解离的H3O+=OH-=1.010-14/(9.510-5)=1.010-10 molL-1,因此可以忽略水的解离。,嵌湿亦苞蔚戎壶蚁虎隙猎柞渐丢慢溯阵脉辕马恳遗敏直孪犀匿圣广雾孽瞄03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,多元酸碱溶液的简化公式 当Ka1 Ka2 Ka3、Ka1/Ka2102时，可当作一元弱酸处理，求H3O+。第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似等于Ka2。如H2CO3溶液中，CO32-Ka2(H2CO3)；H3PO4溶液中，HPO42-Ka2(H3PO4)。第二步及以后质子传递平衡所得共轭碱浓度很低多元弱碱的分步解离与多元弱酸相似，根据类似的条件，可按一元弱碱溶液计算其OH-。,披膳蛮乾讫氧速滤除庶分刀溉顺哭煌报乙鹤绦赃埔议拒壕陀挂躯亚筏浩条03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,例 计算0.50 molL-1邻苯二甲酸(C8H6O4)溶液的pH，并求C8H5O4-，C8H4O42-和OH-。解 已知Ka1=1.1410-3，Ka2=3.7010-6，c=0.50 molL-1，Ka1/Ka2102，c/Ka1 500，pH=1.62C8H5O4-=H3O+=0.024 molL-1C8H4O42-=Ka2=3.710-6 molL-1OH-=Kw/H3O+=4.210-13 molL-1,嗣亿网沸寒惨鬃臼播诈早寡孽笋类剐锗严早涌炊哗娄值辨值萝佐盗达估醋03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,例 计算0.100 molL-1 Na2CO3溶液的pH以及CO32-和HCO3-浓度。解 Na2CO3是二元弱碱，在水中CO32-(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OH-(aq)Kb1=Kw/Ka2=1.010-14/(4.710-11)=2.110-4而HCO3-与H2CO3为共轭酸碱对HCO3-(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)+OH-(aq)Kb2=Kw/Ka1=1.010-14/(4.510-7)=2.210-8,灾强务趴囤肘铆彩瘴羞挞步琐局搔酬粹肤萝敛篙诧屎漫贿隅攀音幕沈名拴03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,因 Kb1Kb2102，cbKb1500，故OH-=HCO3-=4.610-3 molL-1pOH=2.34,pH=14.00-2.34=11.66CO32-=0.100 molL-1-4.610-3 molL-1=0.095 molL-1,牟顷直纸臂搂盏扇撩稽读亨屑境白烁贮嘉肃豹素迢阻占傻拉算瞻增洲虚凰03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,四、两性物质溶液 既能给出质子又能接受质子的物质称为两性物质。可分为三种类型。1.负离子型，如HCO3-、H2PO4-、HPO42-等。以HCO3-为例：HCO3-(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+CO32-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l)OH-(aq)+H2CO3(aq),源袋赢涕急恢闪耍鲸齐墩聘悲齐膛击缓祖它肯棉行烂胖给煎感幻神甄区谗03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,2.弱酸弱碱型，如NH4Ac、NH4CN、(NH4)2CO3等。以NH4Ac为例，它作为酸，在水中的反应为 NH4+(aq)+H2O(l)NH3(aq)+H3O+(aq)作为碱，在水中的质子传递反应为 Ac-(aq)+H2O(l)HAc(aq)+OH-(aq),用幻觉侥甩谎挺燕叁脐持岁棕殿陛哉酋去潮妇区卑搁勺案底竞丫氏跨涡饯03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,3.氨基酸型 以通式NH3+CHRCOO-表示，式中-NH3+基团可给出质子，显酸性；-COO-基团可接受质子，显碱性，故是两性物质。以甘氨酸(NH3+CH2COO-)为例，在水中：NH3+CH2COO-(aq)+H2O(l)NH2CH2COO-(aq)+H3O+(l)(作为酸)Ka=Ka2=1.5610-10 NH3+CH2COO-(aq)+H2O(l)NH3+CH2COOH(aq)+OH-(aq)(作为碱)Kb=Kw/Ka1=2.2410-12,垫责陵鞘细矾挠拼子须睦房簿控咸譬恰巴译捣殊汐翅檄园尾淘彭刨犀俐衫03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,两性物质在水溶液中的酸碱性取决于Ka与Kb的相对大小，即当KaKb，溶液的pH7，呈碱性，如Na2HPO4、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4CN等KaKb，溶液的pH7，呈中性，如NH4Ac等,霜蒲末境林淀农孤鸥受膛郡么展注艳蔡俐春阮姓铜楞皇旧钳舰山逃本丢溉03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,例 计算0.10 molL-1NH4CN溶液的pH，已知NH3的Kb为1.810-5，HCN的Ka为6.210-10。解 NH4CN在水溶液中存在的主要物种是NH4+、CN-和H2O。发生的反应为作为酸：NH4+(aq)+H2O(l)NH3(aq)+H3O+(aq)Ka=5.610-10作为碱：CN-(aq)+H2O(l)HCN(aq)+OH-(aq)Kb=1.610-5H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=1.0010-14,屯围史垢绅挟筛乳障又类饯熏回菇抒纠窥沾维妨盼肺仕愿窟杠爪靛乖州翱03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,酸碱反应：NH4+(aq)+CN-(aq)NH3(aq)+HCN(aq)K=(5.610-10)/(6.210-10)=0.90，K比上述Ka、Kb及Kw都大得多，因此酸碱反应是主要的。设反应达平衡时，溶液中NH3=HCNx NH4+(aq)+CN-(aq)NH3(aq)+HCN(aq)初始/(molL-1)0.10 0.10平衡/(molL-1)0.10-x 0.10-x x x,藩辖疫彦涕咖娥蚜骂漱浴匿嚼械值队匠缉嗣歉擂帐瑚约吁抄注辣千忠亿蜗03电子教案03电子教案,第四节 酸碱溶液pH的计算,得H3O+=molL-1=6.010-10 molL-1，pH=9.22再由 x/(0.10-x)=0.95解得 x=4.910-2 molL-1=NH3=HCNNH4+=CN-=0.10-4.910-2 molL-1=0.051 molL-1,秋旺盆嫂谷坪钵虑列涧搐瓶檄密咖宽铀亚氟维埂诱镰匆日陈衡菊磺肚孩睡03电子教案03电子教案,弱酸弱碱型 负离子型例 计算0.10 molL-1NaH2PO4溶液的pH。已知H3PO4的pKa1=2.16，pKa2=7.21，pKa3=12.32。解 或 pH=(pKa1+pKa2)/2=(2.16+7.21)/2=4.68对于Na2HPO4溶液的计算，由于Ka3很小，与Kw接近，不能忽略水的解离，若采用 计算，结果将有较大的误差。,第四节 酸碱溶液pH的计算,辫口功竿蔚蝎怠愚胞别驻挪臣店狭叶兼培涡荚桔圈痈篮判拷嘴服钩霹允饲03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,一、溶度积和溶度积规则 溶度积 水溶液中AgCl沉淀与Ag+和Cl-间的平衡为 将AgCl(s)并入常数项，得 Ksp称为溶度积常数，简称溶度积。,矩掀麓友饰穆镣碱域杭衷固圃琳琢婶粘探隆锌润尚筋歧鱼拨纺蚂嚼痒卫沤03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,溶度积反映了难溶电解质在水中的溶解能力。在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积为一常数。对于AaBb型的难溶电解质 AaBb(s)aAn+(aq)+bBm-(aq),役婪巍掘缠栓枣靛邹驶贾苏王脂遏乒搅射揽尊讲肮四淤斧乍使盎振皿备摊03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,例 Ag2CrO4在298.15K时的溶解度为6.5410-5 molL-1，计算其溶度积。解 Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)Ag+=26.5410-5molL-1CrO42-=6.5410-5molL-1 Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO42-=(26.5410-5)2(6.5410-5)=1.1210-12,旧椭城歼剃斋粕颐桌豫窒权铰险蝎雪灭庸衫碾瞎爵剪绦赚逾竭敷艳稿设奄03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,不同类型的难溶电解质，不能直接根据溶度积来比较溶解度的大小，要通过计算才能比较。同类型的难溶电解质，溶解度愈大，溶度积也愈大。,振射炮瓦熏衡典嗡苫轻汞晤盛笼搓叮犁炙湖置赖掖老瞳娱陈矾娟错惭风纽03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,例 Mg(OH)2在298.15K时的Ksp为5.6110-12，求Mg(OH)2的溶解度。解 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)设Mg2+=S，OH-=2S,KspMg(OH)2=Mg2+OH-2=S(2S)2=4S3=5.6110-12,侄号尉忿即弧颊蜡痪戳遂押堪舅运忿孰贡咐街鞘饼颐迷亏跪纱警俊百宙婉03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,溶度积规则 离子积IP 表示任一条件下离子浓度幂的乘积。IP和Ksp形式类似，但含义不同。Ksp表示饱和溶液中离子浓度（平衡浓度）幂的乘积，仅是IP的一个特例。IPKsp 有沉淀析出直至达饱和 IP=Ksp 溶解达平衡,饱和溶液 IPKsp 无沉淀析出,或沉淀溶解,臂叫几怔钟喂务愧遂病咕疤哩系界蕊滩址秉巩坠垣联坑叁辕隋射润捕裸鹊03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,沉淀平衡的移动 沉淀的生成 根据溶度积规则，当溶液中的IpKsp时，就会生成沉淀。例 判断下列条件下是否有沉淀生成(均忽略体积的变化)：(1)将0.020 molL-1 CaCl2溶液10 mL与等体积同浓度的Na2C2O4溶液相混合；(2)在1.0 molL-1 CaCl2溶液中通CO2气体至饱和。,狰胖园奏泅苞栗笨朔瓤阉谍贫莎浴嘶梳沸祁墒俺顷提笺宴哦臣课险班棚兄03电子教案03电子教案,第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,解(1)等体积混合后,c(Ca2+)=0.010 molL-1，c(C2O42-)=0.010 molL-1，IP(CaC2O4)=Ca2+C2O42-=1.010-4Ksp(CaC2O4)=2.3210-9 有CaC2O4沉淀析出。(2)饱和CO2溶液中CO32-=Ka2=4.710-11（molL-1）IP(CaCO3)=Ca2+CO32-=4.710-11Ksp(CaCO3)=3.3610-9 无CaCO3沉淀析出。,瑰诲鸵悟缺