第二章酸碱平衡与1.ppt

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1、第二章 酸碱反应与沉淀反应 许多化学反应都在溶液中进行,这是由于水是很好的溶剂,又提供了反应物分子或离子运动的空间。水不但作为溶剂,也常参与反应,所以水溶液中进行的化学反应比较复杂。第一节 电解质极其电离(或解离)一、电解质极其分类 与电解毫无关系，那么是如何定义与分类的呢？,椽哨彬逊般贪锭井郝冉原陕迪吩谋挖丑掌锭涩阁疫澄艺偷妆捂饮没略始惋第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,从灯的亮度来判断是否电解质极其强弱,相同浓度的不同溶液，构成电路。,（a）0.1mol/L NaCl溶液（b）0.1mol/L HAc溶液（c）0.1mol/L 乙醇溶液 灯很亮 灯稍亮 灯不亮,肢布迭妆臀长畸贿奢屑氛崖

2、胞贼迁馒耽厅乐篱轨录曙诵组裕檬势轰槐波寝第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,电解质：a.导电 b.溶液或熔融态化合物c.原因：有自由移动的离子，来自电离（Na2O、SO2、AgCl是否是电解质？）1.强电解质：完全电离。强酸，强碱，大部分盐2.弱电解质：不完全电离，弱酸，弱碱，部分盐(Hg2Cl2,)(以电离完全程度来分，而不是以溶解程度大小来分)二阿仑尼乌斯酸碱理论1.酸：电离出的阳离子全部为H+。2.碱：电离出的阳离子全部为OH-。3.盐：酸碱中和的产物。,隘雍航骇梗材丛税磺雨渡菱窘酸环摊胳合涨贯骑咸亢诲艾虞缝秘坛扎日淆第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,强电解质强酸、强碱和所有的盐类

3、在经典电离理论中称为强电解质，当它们进入水中，将完全电离，生成离子，如：HClH+（aq）+Cl-（aq）再如，H2SO4在水中的“完全电离”仅指其一级电离生成H+和HSO4-而已，而HSO4-的电离则并不完全，属于中强酸的范畴。还须指出，上述的“完全电离”只对稀溶液才是合理的近似，对于浓溶液，情况就完全不同了。,备爆琼它步爹镜布动屿患额邑牺疲赁曲舵瓜抛善臭便尝诣逛锥虹吵骸便昆第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,三、水的离子积和pH,1.水的电离和离子积 纯水有微弱的导电能力H2O+H2O H3O+OH-H2O H+OH-实验测得295K时1升纯水仅有10-7mol水分子电离，所以H+=OH

4、-=10-7mol/L。由平衡原理Kw=H+OH-=10-14Kw为水的离子积常数，简称水的离子积。Kw的意义为：一定温度时，水溶液中H+和OH-之积为一常数，不随H+和OH-的变动而变动。水的电离是吸热反应，当温度升高时Kw增大。,里鸟每摸倍窒玉仰营盾闷弊嗡迷握统润砸囤振账艰枉骚梯藏淳娶绪偿样雇第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,水的离子积常数与温度的关系(只需记住常温时的数据),瞄遥站突毒耍澈佯腥熏漠尘呼谭孽剥葛蝴辟雌娱领茸沼掣谷传至酥桅切喂第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2.溶液的pH值,(1)计算 许多溶液的H+数值很小，而且带有负指数。如血清中的H+3.98 108 mol/

5、L若用H+表示这种溶液的酸碱性，这种表示方法在计算和使用时都不方便。,烩隙膀系际告袒酸詹逗寿荧遇何薛信氨镊香拇垄脆佣汕缨辞较氢嗅姜蔷靖第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,通常采用一种简便的表示方法。常用pH值表示H+小的溶液酸碱性。pH值是一种表示溶液中H+的方法。用H+的负对数表示，这样得出的数值叫pH值。定义式：pHlg H+p-表示以10为底的对数的负值(-log10),深陀翔远竖修么皋获乳张毙庆穿救犬沈宝茅色遏纹所纲箩焰特几系蛀薯曳第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,H+换算为pH值的方法：H+m 10n pH=lg H+=（m 10n）=nlgm例：H+3.98 108 mol/

6、LpH8lg3.98=7.04,洁摆矾恫赶去赊熊窍揉求力脐换颠侣靶病遮辆泡拇赘痊靠堪凡侍国财殷闭第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,(2)溶液的酸碱性和pH值 溶液中H+浓度也叫酸度。不管水溶液呈酸或碱性，H+、OH-都永远存在，且两者浓度此消彼长 H+OH-=Kw=10-14 酸性溶液：H+OH-H+10-7molL-1 pH=-lg H+7,减毒淮蛤洞箍牲绩秉石晶智监午募楚表断贷另寓谬前甄宇哲虞煞砧百撂倔第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,因为H+.OH-=Kw=10-14,两边取对数-lgc(H+)-lg(OH-)=-lg10-14 pH+pOH=14 pH=14pOH,炊活许爪篷毫

7、屈旬廷亦臼雌拂屏逐渴哨伊蝇炸羊搐炕甥振仪氢泥掉肾很翅第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,(3)稀释：（强酸强碱）,某强酸溶液中c(H+)=0.01 molL-1，pH=2.0。该溶液加水稀释1000倍，求稀释后溶液的pH。解：溶液稀释1000倍后，c(H+)=0.01/1000=1.010-5 molL-1pH=lg1.010-5=5.0 每稀释10倍,即c(H+)减小10倍,其负对数即pH值增加1，若再稀释1000倍，pH=？,马她次黑酬盐涧磅贺廓贮漾巢羹拢汛先浦沁阉枪柬遥溅隅赊哈滔足峪夯郸第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,（4）混合,将pH=2.0和pH=4.0的两种强酸溶液等体积混

8、合，求混合溶液的pH值。解：pH=2.0 c(H+)=1.010-2 molL-1pH=4.0 c(H+)=1.010-4 molL-1混合后 c(H+)=5.0510-3 molL-1pH=lg c(H+)=lg5.0510-3=2.30 要将pH换算成c(H+)，然后算出混合后浓度。比原pH小的溶液稍大，不是两个溶液pH的平均值。,舟眺蒙假旺你桑肠寻村堪祖抬丘西肪垂腋记剖粒曰隆寅暑唱肚孰渗溉淹杨第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,将pH=2.0的强酸溶液和pH=11.0的强碱溶液等体积混合，求混合溶液的pH值。解：pH=2.0 c(H+)=1.010-2 molL-1pH=11.0 c(

9、H+)=1.010-11 molL-1 c(OH-)=Kw/c(H+)=10-14/10-11=1.010-3 molL-1混合后 H+OH-=H2O H+和OH-等摩尔反应后，H+过量c(H+)=c(H+)-c(OH-)/2=(1.010-2-1.010-3)/2=4.510-3 molL-1pH=lg c(H+)=lg4.510-3=2.34,痛桥娥蜕青幻衡尖杠幅血典铅绕樊塞法藕捞享侈南唇批妊复霍宗豺溪沽顾第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2023/6/8,酸碱指示剂,pH试纸在不同的pH溶液中显不同的颜色指示剂不一定在pH=7时变色。,部栋顶荤涯也寝羌呸厢掌司臭冈酸歧昆离得现顾决表睬

10、盒秦圃泥神澈焰舶第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14,c(H+)molL-1,10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,10-7,10-8,10-9,10-10,10-11,10-12,10-13,10-14,酸性增强,碱性增强,中性,pH,14.0,图31 溶液酸碱性及常用指示剂变色范围,舔吝壁仗蔡奥泼烦羌堤传钝纲敌府勤位广划暖芍偶瓜脆肺尘小迟填率萌壶第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,第二节 弱电解质的解离平衡一、解离常数,弱酸电离常数用Ka表示，又称酸常数；弱碱电离常数用Kb表示，又称碱常数。,椅角

11、怖侧冉肤富袭苗措箱事松胜敢坯驻罢锯钟陶斥材烹垃募擒巩瑶疼恕俩第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,1.Ka弱酸的解离常数（或酸常数）一定温度下为常数2.解离常数的特点与浓度无关,溶液中视作常温，故不考虑与温度关系不同的弱电解质Ka值不同，是其本性的常数，可通过热力学求解。(与结构有关)由Ka表达式可知：Ka值大，离子浓度必然大，表示电解质容易电离。Ka值的大小表示了弱电解质解离程度的大小。Ka值越大，表示弱酸解离程度大；Ka值小，解离程度小。,汐卧轨弹掖挛遍换鸯罕待夫喷祷灰拖坎带毙短救吐搐审庆沥迈岔挣拔黍依第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,.利用Ka值比较弱酸的强弱可用Ka值比较它们的相对

12、强弱。Ka值越大，则酸性越强，反之则越弱。例：Ka(HAc)=1.76 10-5 Ka(HAc)=4.93 10-10 HAC和HCN都是一元弱酸，但Ka(HCN)Ka(HAc),故HCN是更弱的酸 对多元酸，也可用Ka值比较它们的相对强弱，因为Ka2Ka1,只比较Ka1即可。通常把Ka为10-2左右的为中强酸，Ka为10-5左右为弱酸，Ka为10-10左右为极弱酸。弱碱亦可按Kb大小进行分类。,蔓瘩柿箍伸厌侯蜗岛宋斥蔽导爱免形排赢臻阜偏擂裁篇狄九杜洪折兔建养第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,二多元弱电解质的分步电离 H2S H+HS-K1=H+HS-/H2S=1.110-7 HS-H+S

13、2-K2=H+S2-/HS-=1.310-13 H3PO4 H+H2PO4-K1=7.5310-3 H2PO4-H+HPO42-K2=6.2310-8 HPO42-H+PO43-K3=2.210-131.K1 K2 K3(相差约10万倍)一般计算或比较酸碱相对强弱，只计算第一级电离即可。,傲凋折坡蔡渣荒黎王胞饺集但附别酉和输贯堆筑姐没谜更仁丑秦饼皖拦嫉第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2.H2S H+HS-K1=H+HS-/H2S HS-H+S2-K2=H+S2-/HS-+H2S 2H+S2-K=K1 K2=H+2S2-/H2S 但H+2S2-，第二步电离很小，S2-为H+的约十万分之一。

14、3.K2小为HS-内部结构决定，并非第一步电离抑制。（P64的错误）例如：NaHS=Na+HS-HS-H+S2-K2=H+S2-/HS-=1.310-13,侨隧题纽拖傲迟蜀赊厂故琅缨朔掷粹诗郸沁蜒林套痈蒙俭哥陡赚敖辙凹辞第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2023/6/8,3-2-3 弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算,三、弱电解质溶液中有关离子浓度计算,若Ki Kw,浓度不很小,可忽略水的解离,拷庶纶蝴凶赊惋能聘炸得湃叠不筒寞陆缸埔帚确肇瓤勘辖崇荆虎细淹掐馆第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2023/6/8,餐飞声菠欢卖柳徐囚萌宠仙安峡宋囤盎暖蝶篷攻颅婆丘隶舆捻啪髓朗垫卷第二章酸碱平衡与1第

15、二章酸碱平衡与1,2023/6/8,例,计算0.100molL-1氨水溶液中的c(OH-)、pH和氨水的解离度,柴盈擂受杰伐嫁臆鳃臆任闯偷旅偏绦溯层纳岭糠襟上埃雨巡忆肛梧啦方扯第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2023/6/8,例,则 x=1.3410-3,c(OH-)=1.3410-3 molL-1,pH=-lg(7.510-12)=11.12,计算0.100molL-1氨水溶液中的c(OH-)、pH和氨水的解离度,脏巨前幢抹好兜品甘玛挥甥镣诛案颧丢蛀德铃蔬孰嘛劣窗租呀漳逼斧富倒第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,例：计算下列溶液的pH.,(1)0.05mol/L HCl(2)0.01

16、mol/L HCN(Ka=6.210-10)(3)0.10mol/L NH4+(Kb=1.7710-5)解（1）H+=c0=0.05mol/L pH=-lgH+=-lg0.05=1.30(2)c/Ka=0.01/6.210-10=1.6107500 pH=-lgH+=5.60(3)Ka=Kw/1.7710-5=5.6510-10且c/Ka 500 pH=-lgH+=5.12,仪腔滴允妄延邱夸盟间不翔奋资霜蚀假令责赔禽骑氛榜铃证从易软诚檬屋第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2023/6/8,3-2-2解离度和稀释定律,2.解离度和稀释定律,解离度,解离度可表示弱电解质解离程度的大小在温度、浓

17、度相同条件下,越小,电解质越弱,虏伐官瘩版篡绎馁比恬后跪敦枣稻哪那胶膳谎铂桐防拇盂踌萍渍绽愚嗣题第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,2023/6/8,稀释定律,起始浓度 c平衡浓度 c-c c c,瑰词亩州荡袭动祟炽蜒逛械羚骄幂砚溃宜抚诉适事蔑岭失泣拇滦贼拌虞滴第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,【例2-】分别计算0.100 molL-1HAc溶液和0.001molL-1HAc中的H+离子的平衡浓度和HAc的解离度，并得出什么结论？,解：查表可得(HAc)=1.7610-5，设解离平衡时H+的浓度为，则有 HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)初始浓度/molL-1 0.100 0 0

18、平衡浓度/molL-1 0.100 Ko=c(H+)c(Ac-)/c(HAc)=2/(0.100)2/0.1=(0.1Ko)1/2=1.3310-3 molL-1=/0.1100%=1.33%,开同欢取安译蓖特加噬柴烦坡爬缠微徊制尘娜轮挚具率渡侣奏酪栽迄撕炸第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,设解离平衡时H+的浓度为y，则有 HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)初始浓度/molL-1 0.001 0 0平衡浓度/molL-1 0.100y y yKo=c(H+)c(Ac-)/c(HAc)=y2/(0.001y)y=(0.001Ko)1/2=1.3310-4 molL-1=y/0.001

19、100%=13.3%浓度越小，解离度越大，但并不意味H+浓度也大。2.多元弱电解质的解离计算,稼过勒熊咱登帖芹犬柄弟撮婉釜挺腑喻闹剑馏绽低刻逸雇伊漓尼乃褐解羽第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,例：计算室温下饱和硫化氢水溶液中H+和S2-浓度,溶液的酸度主要来自弱酸的第一步电离,饱和H2S的浓度约为0.1 molL-1,第二步电离远比第一步小,H+HS-,H+2 S2-K21.310-13(molL-1),水电离的H+浓度是,OH-=KW/H+=9.0910-11(molL-1),喂辕旱响献撤牲痪域瑟狈搅象兔卓毅础造屡懦解摹啤鸟似晚苛灿哉九萌咽第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,H2S 2H+S2-K=K1 K2=H+2S2-/H2S S2-=K1 K2 H2S/H+2 S2-=1.4310-21/H+2 可见，在H2S饱和溶液中，H+增加,即外加强酸,可减小S2-；增加OH-，外加强碱，可增加S2-。,棠帝毕严缴慰屠想倔手扦艰张吁杯迢应槐阴写聘铭奇胸握辟胃厌泵诉腮鲁第二章酸碱平衡与1第二章酸碱平衡与1,