第3章水化學(xué)與水污染

1、第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心1第第3章章 水化學(xué)與水污染水化學(xué)與水污染第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心2主要內(nèi)容主要內(nèi)容 濃度濃度 溶液通性溶液通性 酸堿平衡酸堿平衡 解離度與平衡常數(shù)解離度與平衡常數(shù) 配離子平衡配離子平衡 多相離子平衡和溶度積多相離子平衡和溶度積第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心33.1 溶液濃度的表示方法溶液濃度的表示方法濃度：在一定量的溶劑或溶液中所含溶質(zhì)的量濃度：在一定量的溶劑或溶液中所含溶質(zhì)的量常用的有物質(zhì)的量濃

2、度（常用的有物質(zhì)的量濃度（c）、質(zhì)量摩爾濃度（）、質(zhì)量摩爾濃度（b）、）、物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)（物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)（x）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）。）。1、物質(zhì)的量濃度（、物質(zhì)的量濃度（c）BBncV1L溶液中所含溶質(zhì)溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，單位的物質(zhì)的量，單位molL-1 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心4例如，例如，58.5gNaCl溶于水形成溶于水形成2.0L的溶液。的溶液。BBB/58.5/58.50.5mol/L2.0nmMcVV2、質(zhì)量摩爾濃度（、質(zhì)量摩爾濃度（b）1kg溶劑溶劑A中所含溶質(zhì)中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，單位的物質(zhì)的量，單位

3、molkg-1 ABBABBmMmmnb第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心5例如，例如，58.5gNaCl溶于溶于2L水形成溶液。水形成溶液。58.50.5mol/kg58.5 2BBBABAnmbmM m3、物質(zhì)、物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)的摩爾分?jǐn)?shù) xB 總nnxBB溶質(zhì)溶質(zhì)B的物質(zhì)的量與溶液的物質(zhì)的量的比值，量綱為的物質(zhì)的量與溶液的物質(zhì)的量的比值，量綱為1 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心6例如，例如，58.5gNaCl溶于溶于2L水形成溶液。水形成溶液。58.5/58.50.008958.5/5

4、8.52000/18BBnxn總4、物質(zhì)、物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)BBABBmmm58.52.84%58.52000BBABmmm溶質(zhì)溶質(zhì)B的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量的比值，量綱為的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量的比值，量綱為1 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心7例例 在在100mL水中，溶解了水中，溶解了17.1g蔗糖蔗糖(C12H22O11)，溶液的密度為溶液的密度為1.0638 gmL-1。求蔗糖的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分求蔗糖的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。數(shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 117.1110.1mL1.0638mV解：溶液質(zhì)量解

5、：溶液質(zhì)量m = 100+17.1 = 117.1g第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心8VMmVnc BBBB1Lmol454. 0110. 03421 .17 ABBABBmMmmnb BABBnnnx3421 .17 1500. 0100. 03421 .17kgmol00891. 00500. 056. 50500. 0 14.6%B第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心9例例 已知已知NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為溶液的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L，密度為密度為1.

6、1 gmL-1求質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)求質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)31.21.14mol/kg1000 1.1 1.2 4010BBAnbm（）解：設(shè)有解：設(shè)有1L溶液，則溶液，則第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心101.21.21000 1.1 1.2 400.02BBnxn總（）/181.2 404.36%1000 1.1BBABmmm第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心113.2 溶液的通性溶液的通性3.2.1非電解質(zhì)溶液的通性非電解質(zhì)溶液的通性依數(shù)性依數(shù)性只與溶液的濃度有關(guān)

7、，而與溶質(zhì)本只與溶液的濃度有關(guān)，而與溶質(zhì)本身無關(guān)的性質(zhì)。身無關(guān)的性質(zhì)。 1.蒸氣壓下降蒸氣壓下降2.沸點升高沸點升高3.凝固點下降凝固點下降 4.滲透壓滲透壓溶液是由溶質(zhì)和溶劑組成。溶質(zhì)和溶劑不同，溶液是由溶質(zhì)和溶劑組成。溶質(zhì)和溶劑不同，則溶液的性質(zhì)不同，如顏色、導(dǎo)電、體積等。則溶液的性質(zhì)不同，如顏色、導(dǎo)電、體積等。 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心121.蒸氣壓下降蒸氣壓下降水水蒸氣蒸發(fā)蒸發(fā)凝聚凝聚v蒸發(fā)蒸發(fā)=v凝聚凝聚時氣相中水所具有的壓力時氣相中水所具有的壓力p(H2O)即為即為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓該溫度下液體的飽和蒸氣

8、壓，簡稱蒸氣壓（1）蒸氣壓）蒸氣壓 T一定，一定，p(H2O)一定，一定，T升高，則升高，則p(H2O)升高升高第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心13（2）蒸氣壓下降）蒸氣壓下降溫度恒定時，往溶劑中加入任何一種難揮發(fā)的溶溫度恒定時，往溶劑中加入任何一種難揮發(fā)的溶質(zhì)，使它溶解而形成溶液時，由實驗可測出溶劑質(zhì)，使它溶解而形成溶液時，由實驗可測出溶劑的蒸氣壓下降。的蒸氣壓下降。原因：由于溶劑中溶解了難揮發(fā)的溶質(zhì)后，溶劑的原因：由于溶劑中溶解了難揮發(fā)的溶質(zhì)后，溶劑的一部分表面或多或少地被溶質(zhì)的微粒所占據(jù)，從而一部分表面或多或少地被溶質(zhì)的微粒所占據(jù)，從而

9、使得單位時間內(nèi)從溶液中蒸發(fā)出的溶劑分子數(shù)比原使得單位時間內(nèi)從溶液中蒸發(fā)出的溶劑分子數(shù)比原來從純?nèi)軇┲姓舭l(fā)出的分子數(shù)要少，以致在蒸氣壓來從純?nèi)軇┲姓舭l(fā)出的分子數(shù)要少，以致在蒸氣壓較低時即可達(dá)到平衡。較低時即可達(dá)到平衡。溶液的濃度越大，溶液的蒸氣壓下降越多。溶液的濃度越大，溶液的蒸氣壓下降越多。第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心14蒸氣壓下降蒸氣壓下降(p)與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比ABABpxpnnp拉烏爾拉烏爾(Raoult)定律定律例：在例：在100mL水中，溶解了水中，溶解了17.1g蔗糖蔗糖(C12H22O11)，求此溶

10、液的蒸氣壓，求此溶液的蒸氣壓， p(H2O)=100kPa0.00891 1000.891kPaBABAnppx pn BABBnnnx17.1/ 342100 /1817.1/ 34200891. 00500. 056. 50500. 0 p=pA- p=100-0.891=99.109kPa第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心152、溶液的沸點上升和溶劑的凝固點下降、溶液的沸點上升和溶劑的凝固點下降沸點：當(dāng)某一液體的蒸氣壓等于外界壓力時，液體沸點：當(dāng)某一液體的蒸氣壓等于外界壓力時，液體就會沸騰，此時的溫度稱為該液體的沸點。就會沸騰，此時的溫度

11、稱為該液體的沸點。(Tbp)凝固點：該物質(zhì)的液相蒸氣壓和固相蒸氣壓相等時凝固點：該物質(zhì)的液相蒸氣壓和固相蒸氣壓相等時的溫度的溫度 (Tfp)通常純物質(zhì)都有固定的凝固點和沸點，但溶液并非通常純物質(zhì)都有固定的凝固點和沸點，但溶液并非如此，加入溶質(zhì)會使溶劑的凝固點下降，溶液的沸如此，加入溶質(zhì)會使溶劑的凝固點下降，溶液的沸點上升。且溶液越濃，凝固點和沸點改變越大。點上升。且溶液越濃，凝固點和沸點改變越大。第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心16Tbp 、Tfp與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比Tbp=kbpbTfp=kfpbkbp、kf

12、p為溶劑的摩爾沸點上升常數(shù)和凝固點下降常數(shù)為溶劑的摩爾沸點上升常數(shù)和凝固點下降常數(shù)例：例：26.6gCHCl3中溶解中溶解0.402g難揮發(fā)非電解質(zhì)，難揮發(fā)非電解質(zhì)，Tbp=0.432K， kbp = 3.63K kg mol-1求非電解質(zhì)的求非電解質(zhì)的MTbp=kbpbb= Tbp/kbp=0.432/3.63=0.119mol kg-1Tbp= Tbp+TbpTfp= Tfp -Tfp第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心17-130.402/0.119mol kg26.6 10BBAMnbmM=127g mol-1例：為防止汽車水箱在冬季結(jié)冰

13、，要使冰點下降到例：為防止汽車水箱在冬季結(jié)冰，要使冰點下降到253K，則每，則每1000g水中應(yīng)加入甘油多少克？水中應(yīng)加入甘油多少克？已知已知 kfp=1.86K kg mol-1解：解： Tfp=273-253=20Kb= Tfp/kfp=20/1.86=10.75mol kg-1第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心183、滲透壓、滲透壓半透膜：這種膜上的孔只允許溶劑分子通過，而半透膜：這種膜上的孔只允許溶劑分子通過，而不允許溶質(zhì)分子通過不允許溶質(zhì)分子通過 -1/9210.75mol kg1BBAmnbmm=989g如動物膀胱、腸衣、細(xì)胞膜、亞

14、鐵氰化銅、如動物膀胱、腸衣、細(xì)胞膜、亞鐵氰化銅、醋酸纖維膜、聚砜纖維膜等醋酸纖維膜、聚砜纖維膜等第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心19第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心20反滲透：外加在溶液上的壓力超過了滲透壓，則反反滲透：外加在溶液上的壓力超過了滲透壓，則反而會使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃?。而會使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃?。這一原理廣泛應(yīng)用于海水淡化、污水處理等方面這一原理廣泛應(yīng)用于海水淡化、污水處理等方面滲透壓（滲透壓（ ）的計算）的計算 =nRT/V =cRTV=nRT1886年荷蘭物

15、理化年荷蘭物理化學(xué)家范特霍夫提出學(xué)家范特霍夫提出范特霍夫滲透壓公式范特霍夫滲透壓公式第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心21在生物學(xué)中具有重要意義在生物學(xué)中具有重要意義有機體內(nèi)：有機體內(nèi)：=cRT=0.18.314298=248kPa植物體內(nèi)可達(dá)植物體內(nèi)可達(dá)2000kPa 可以利用滲透壓測高聚物的數(shù)均分子量可以利用滲透壓測高聚物的數(shù)均分子量滲透壓的應(yīng)用滲透壓的應(yīng)用醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用：輸液時，應(yīng)使用等滲溶液，如醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用：輸液時，應(yīng)使用等滲溶液，如5.0%的葡萄糖或的葡萄糖或0.9%的的NaCl（生理鹽水）。（生理鹽水）。第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工

16、業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心22例：測得例：測得300C時某水溶液的滲透壓為時某水溶液的滲透壓為252kPa。求溶液的物質(zhì)的量濃度求溶液的物質(zhì)的量濃度=cRT c= /RT =252/ 8.314/303.15=0.1mol/L解：解：第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心233.2.2電解質(zhì)溶液的通性電解質(zhì)溶液的通性1.蒸氣壓下降蒸氣壓下降2.沸點升高沸點升高3.凝固點下降凝固點下降4.滲透壓滲透壓如海水不易結(jié)冰如海水不易結(jié)冰氯化鈣等干燥劑的使用氯化鈣等干燥劑的使用鹽和冰的混合物可以作為冷凍劑鹽和冰的混合物可以作為冷凍劑

17、冬天在雪地上撒鹽，可以使雪溶化冬天在雪地上撒鹽，可以使雪溶化第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心24前面所學(xué)的定量關(guān)系式不適用于濃溶液或電解質(zhì)溶液前面所學(xué)的定量關(guān)系式不適用于濃溶液或電解質(zhì)溶液濃溶液：溶質(zhì)微粒之間及溶質(zhì)與溶劑之間的相互影響濃溶液：溶質(zhì)微粒之間及溶質(zhì)與溶劑之間的相互影響電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)的電離。電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)的電離。電解質(zhì)實測Tfp理論Tfpi= Tfp/ TfpNaCl0.3480.1861.87HCl0.3550.1861.91K2SO40.4580.1862.46CH3COOH0.1880.1861.01這一偏差可用電解質(zhì)

18、溶液與同濃度這一偏差可用電解質(zhì)溶液與同濃度(b)的非電解質(zhì)溶液的非電解質(zhì)溶液的凝固點下降的比值的凝固點下降的比值i來表達(dá)。來表達(dá)。第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心25電解質(zhì)溶液的蒸氣壓下降，沸點升高，凝固點下降，電解質(zhì)溶液的蒸氣壓下降，沸點升高，凝固點下降，滲透壓的數(shù)值都比同濃度的非電解質(zhì)溶液的相應(yīng)數(shù)滲透壓的數(shù)值都比同濃度的非電解質(zhì)溶液的相應(yīng)數(shù)值要大。值要大。沸點高低或滲透壓大小順序為：沸點高低或滲透壓大小順序為：AB2或或A2B型強電解質(zhì)溶液型強電解質(zhì)溶液AB型強電解質(zhì)溶液型強電解質(zhì)溶液弱弱電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液蒸氣壓

19、或凝固點順序相反蒸氣壓或凝固點順序相反第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心263.3水溶液中的單相離子平衡水溶液中的單相離子平衡3.3.1酸和堿在水溶液中的解離平衡酸和堿在水溶液中的解離平衡1.酸堿的概念酸堿的概念具有酸味，能使藍(lán)色石蕊變?yōu)榧t色的物質(zhì)是酸具有酸味，能使藍(lán)色石蕊變?yōu)榧t色的物質(zhì)是酸具有滑膩感，使紅色石蕊變?yōu)樗{(lán)色的物質(zhì)是堿具有滑膩感，使紅色石蕊變?yōu)樗{(lán)色的物質(zhì)是堿電離理論：解離時產(chǎn)生的陽離子全部是電離理論：解離時產(chǎn)生的陽離子全部是H+的化合的化合物稱為物稱為“酸酸”；解離時產(chǎn)生的陰離子全部是；解離時產(chǎn)生的陰離子全部是OH-的化合物稱為的化

20、合物稱為“堿堿” (阿侖尼烏斯阿侖尼烏斯 1887)第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心27優(yōu)缺點：優(yōu)缺點： 從組成上揭示了酸堿的本質(zhì)，指出從組成上揭示了酸堿的本質(zhì)，指出H+是酸的特是酸的特征，征，OH-是堿的特征。是堿的特征。 酸堿被限于水溶液酸堿被限于水溶液,非水體系不適用（如氣態(tài)非水體系不適用（如氣態(tài)NH3，HSO4-）1. 堿被限制為氫氧化物（如氨水）堿被限制為氫氧化物（如氨水）質(zhì)子理論：質(zhì)子理論：凡能給出凡能給出H+（質(zhì)子）的物質(zhì)均是酸（質(zhì)子）的物質(zhì)均是酸,凡能凡能得到得到H+（質(zhì)子）的物質(zhì)均是堿。（質(zhì)子）的物質(zhì)均是堿。 (布朗斯特和勞

21、萊布朗斯特和勞萊 1923)酸酸 H+給予體（給予體（Proton donor）堿堿 H+接受體（接受體（Proton acceptor）第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心28 AcHHAc 3424POHHPO34NHHNH2442HPOHPOH42-HPOH3424POHPO-H+H+H兩性物質(zhì)例：例：HAc的共軛堿是的共軛堿是Ac ， Ac的共軛酸的共軛酸HAc， HAc和和Ac為一對共軛酸堿對。為一對共軛酸堿對。 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心29酸堿電子理論：酸堿電子理論： (路易

22、斯路易斯 1923)凡是可以接受電子對的物質(zhì)都是酸，凡是可凡是可以接受電子對的物質(zhì)都是酸，凡是可以給出電子對的物質(zhì)都是堿。以給出電子對的物質(zhì)都是堿。 酸：酸：Cu2+堿：堿：NH3Cu2+4NH3=Cu (NH3)42+NHHH第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心302.酸和堿在水溶液中的離子平衡及酸和堿在水溶液中的離子平衡及pH的計算的計算通常情況下，酸堿溶液中存在著解離平衡，其通常情況下，酸堿溶液中存在著解離平衡，其平衡常數(shù)叫做解離常數(shù)，分別用平衡常數(shù)叫做解離常數(shù)，分別用Ka和和Kb表示。表示。（1）一元酸）一元酸HAc H+ Ac- ccc

23、cccKeqeqeqa/ )HAc(/ )Ac(/ )H()HAc()HAc()Ac()H()HAc(eqeqeqacccK第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心31解離度定義：即電離平衡時電解質(zhì)已電離部分解離度定義：即電離平衡時電解質(zhì)已電離部分占總量的百分比。占總量的百分比。 %100 電解質(zhì)總濃度電解質(zhì)總濃度電解質(zhì)已電離的濃度電解質(zhì)已電離的濃度 1)1 (2ccccKaHAc H+ Ac-初始初始 c 0 0平衡平衡 c-c c c 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心32cKcccKaeqa)H

24、(/當(dāng)當(dāng)400Ka則可以簡化計算則可以簡化計算如果如果c0400Ka則不能簡化計算，而要解一元二次方程則不能簡化計算，而要解一元二次方程51076. 1100. 0 xxxKax2+1.7610-5x-1.7610-6=0 x= 1.3210-3 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心36例計算例計算0.00100molL-1的的HAc溶液中的溶液中的H+ ,pH及及解：查表得解：查表得Ka=1.7610-5 HAc H+ Ac-平衡時平衡時 0.00100-x x x 51.76 100.00100ax xKx c0Ka2通?？珊雎远壗怆x平衡通

25、常可忽略二級解離平衡 在一種溶液中在一種溶液中各離子間的平各離子間的平衡是同時建立衡是同時建立的，涉及多種的，涉及多種平衡的離子，平衡的離子，其濃度必須同其濃度必須同時滿足該溶液時滿足該溶液中的所有平衡中的所有平衡第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心39例例3.2已知已知Ka1=9.110-8， Ka2=1.110-12。計算。計算0.10molL-1H2S溶液的溶液的H+濃度濃度,pH值值,HS-和和S2-。1581Lmol105 . 910. 0101 . 9)H(cKcaeq解：解：pH=-lg(9.510-5)=4.0 HS- H+ =9

26、.5 10-5mol/LH2SH+HS- HS- H+ S2- 222-(H )(S )(S )(HS )eqeqeqaeqccKccS2-=1.110-12mol/L第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心40推論：對于其它多元酸，如推論：對于其它多元酸，如H2CO3，可以用類似的，可以用類似的方法計算方法計算H+濃度和濃度和pH值值 總結(jié)：總結(jié)：1、 H+ 主要由第一級解離決定主要由第一級解離決定2、H+ HS- 3、 Ka2= S2- 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心41（3）堿）堿 以弱堿以

27、弱堿NH3為例為例 NH3 + H2O NH4+ + OH- -43(NH )(OH )(NH )eqeqbeqccKc1)1 (2ccccKb當(dāng)當(dāng)Ks(Ag2CrO4)s(AgCl)Ks時，時，過飽和溶液，過飽和溶液， 平衡向生成沉淀方向移動。平衡向生成沉淀方向移動。 （3）Q Ks(CaCO3)，平衡向生成，平衡向生成CaCO3的方向移動，直到的方向移動，直到c(Ca2+)c(CO32-) =Ks(CaCO3) 。當(dāng)達(dá)到新平衡時，溶液中的。當(dāng)達(dá)到新平衡時，溶液中的Ca2+濃度減小了，濃度減小了，CaCO3的溶解度降低了。的溶解度降低了。這種因加入含有共同離子的強電解質(zhì)，而使難溶電這種因加入

28、含有共同離子的強電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)溶解度降低的現(xiàn)象也叫做同離子效應(yīng)解質(zhì)溶解度降低的現(xiàn)象也叫做同離子效應(yīng) 。第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心61將將10mL 0.010 molLL-1BaCl2溶液和溶液和30mL0.0050 molLL-1 Na2SO4溶液混合，是否有沉淀生成？溶液混合，是否有沉淀生成？ Ks(BaSO4)= 1.1 10-10 解：解：2()BacmolL-12-4()SOcmolL-1Qc=c(Ba2+)c(SO42-)=9.510-6有有BaSO4沉淀生成沉淀生成 Ks-33.8 10-32.5 100.010 1

29、0400.0050 3040第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心62例例3.5 求求25時，時，0.01moldm-1NaCl溶液中，溶液中，AgCl的溶解度的溶解度 （moldm-1） s 0.01+s AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) 解：設(shè)解：設(shè)AgCl的溶解度為的溶解度為s moldm-1 Ks(AgCl)= s（0.01+s）0.01 s =1.7710-10 s=1.7710-8moldm-1 而而AgCl在純水中在純水中s1=1.3310-5 moldm-1 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教

30、學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心63計算計算0.010 molLL-1Fe3+開始沉淀及沉淀完全時溶開始沉淀及沉淀完全時溶液的液的pH值。值。339,()2.79 10sp Fe OHKFe(OH)3(s)Fe3+(aq) + 3OH-(aq)開始沉淀，開始沉淀，c(Fe3+)=0.010 molLL-1pOH=12.19- 3OH-392.79 100.010OH- = 6.510-13 molL-1 pHmin = 1.81333,()()sp Fe OHQc FeOHK第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心6439352.79 101.0 10OH p

31、H 2.81OH- 6.510-12 molL-1沉淀完全時沉淀完全時，F(xiàn)e3+1.010-5 molLL-1 333,()()sp Fe OHQ c FeOHK第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心652.沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化 使一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種使一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種Ks更小的沉淀更小的沉淀 CaSO4Ca2+(aq)+SO42-(aq) Ks(CaSO4)=7.110-5 CaCO3Ca2+(aq)+CO32-(aq) Ks(CaCO3)=4.9610-9 CaSO4 +CO32-(aq) CaCO3 +SO42-(aq) K= Ks(Ca

32、SO4)/ Ks(CaCO3)=7.110-5/ 4.9610-9 =1.43104 鍋垢主要成分鍋垢主要成分 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心660.2L1.5mol/L的的Na2CO3溶液可使多少克溶液可使多少克BaSO4固體轉(zhuǎn)化。固體轉(zhuǎn)化。解：解： BaSO4+CO32-=BaCO3+SO42-初始濃度初始濃度 1.5 0平衡濃度平衡濃度 1.5-x x2-2+10442-2+933(BaSO )SO Ba1.1 100.042CO Ba(BaCO )2.6 10ssKKK0.0421.5xxx=0.06mol/Lm=0.200.062

33、33=2.796g第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心673.沉淀的溶解沉淀的溶解 （1）利用酸堿反應(yīng)）利用酸堿反應(yīng) CaCO3+2H+=Ca2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) Fe(OH)3(s)+3HAc(aq)=Fe3+(aq)+3H2O(l)+3Ac-(aq) FeS(s)+2H+(aq)=Fe2+H2S(g) （2）利用配位反應(yīng)）利用配位反應(yīng) AgBr(s)+2S2O32-=Ag(S2O3)23-+Br- （3）利用氧化還原反應(yīng)）利用氧化還原反應(yīng) 3CuS(s)+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+3S(s)+2NO(g)+4

34、H2O(l) 第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心68例：使例：使0.01molZnS溶于溶于1L鹽酸中，求最低濃度。鹽酸中，求最低濃度。已知已知Ks(ZnS)=2.510-22，H2S的的Ka=1.6910-20解：解： ZnS+2H+=Zn2+H2S初始濃度初始濃度 0.01 x 0 0平衡濃度平衡濃度 0 x-0.02 0.01 0.01 2+2+2-22+ 2+ 22-2H SZnH SZn S H H S /1.75 10saKKK第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心69220.01 0.

35、011.75 100.02xx=0.096mol/L第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心70基本作業(yè)基本作業(yè)P156：判斷、選擇、填空自己在書上作；：判斷、選擇、填空自己在書上作；計算題在作業(yè)本上：計算題在作業(yè)本上：P157 7、9、11P158 14、17、19、21第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心71小結(jié)小結(jié)3.1 溶液濃度的表示方法溶液濃度的表示方法1、物質(zhì)的量濃度（、物質(zhì)的量濃度（c）BBncV2、質(zhì)量摩爾濃度（、質(zhì)量摩爾濃度（b）ABBABBmMmmnb3、物質(zhì)、物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)的摩爾分?jǐn)?shù) xB 總nnxBB4、物質(zhì)、物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)BBABBmmm第3章 水化學(xué)與水污染大連輕工業(yè)學(xué)院大連輕工業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中心723.2 溶液的通性溶液