電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件

1、電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件1 5-5 5-5 電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響，電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響，緩沖溶液緩沖溶液 根據(jù)根據(jù) 判斷判斷總濃度改變時(shí)，若其它物種在反應(yīng)前后總?？倽舛雀淖儠r(shí)，若其它物種在反應(yīng)前后總粒子數(shù)不變，則平衡不受影響；子數(shù)不變，則平衡不受影響；若其它物種在反應(yīng)前后總粒子數(shù)改變，稀釋若其它物種在反應(yīng)前后總粒子數(shù)改變，稀釋將使平衡向生成其它物種總粒子數(shù)多的方向移將使平衡向生成其它物種總粒子數(shù)多的方向移動(dòng)，濃縮將使平衡向生成其它物種總粒子數(shù)少動(dòng)，濃縮將使平衡向生成其它物種總粒子數(shù)少的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。rTrTrKQRTG/ln電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件2 Ac- + H2O HAc

2、 + OH- NH4 Ac- + H2O NH3H2O + HAc 稀釋時(shí)，反應(yīng)稀釋時(shí)，反應(yīng) 向右移動(dòng)，向右移動(dòng)， 不移動(dòng)不移動(dòng)濃縮時(shí)，濃縮時(shí)， 向左移動(dòng)，向左移動(dòng)， 不移動(dòng)。不移動(dòng)。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件3 HAc H+ + Ac-加入后溶液的離子強(qiáng)度增大，活度減小，電離度增大。加入加入NaCl，平衡向解離的方向移動(dòng)，增大了弱，平衡向解離的方向移動(dòng)，增大了弱電解質(zhì)的電離度。電解質(zhì)的電離度。在弱電解質(zhì)溶液中加入強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，該弱電解在弱電解質(zhì)溶液中加入強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，該弱電解質(zhì)的電離度將會(huì)增大，這種效應(yīng)稱為鹽效應(yīng)。質(zhì)的電離度將會(huì)增大，這種效應(yīng)稱為鹽效應(yīng)。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件4 HAc H+

3、 + Ac- 加入NaAc， NaAc Na+ + Ac-溶液中-大大增加，平衡向左移動(dòng)，降低了HAc的電離度.同離子效應(yīng)：向弱電解質(zhì)中加入具有相同離子（陽離子或陰離子）的強(qiáng)電解質(zhì)后，解離平衡發(fā)生左移，降低電解質(zhì)電離度的作用稱稱為同離子效應(yīng)，為同離子效應(yīng)， 降低。降低。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件5例： 在在0.1 mol dm-3的的HAc溶液中加入固體溶液中加入固體NaAc,使使 NaAc的濃度達(dá)到的濃度達(dá)到0.2 mol dm-3,求該溶求該溶液中液中H+和電離度和電離度解：解： HAc H+ + Ac- 起起 0.1 0 0.2 平平 0.1-x x 0.2+x x(0.2 + x)/0

4、.1-x = 1.8 10-5 0.2 + x 0.2, 0.1-x 0.1, 故：故： x = H+ = 9 10-6 mol dm-3, = H+/c = 9 10-6 /0.1 = 0.009%,電離度大大降低電離度大大降低 電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件6四、緩沖溶液四、緩沖溶液1. 實(shí)驗(yàn)事實(shí)：向純水實(shí)驗(yàn)事實(shí)：向純水(pH=7.0)中加入少量酸或中加入少量酸或堿，堿，pH值會(huì)發(fā)生顯著變化值會(huì)發(fā)生顯著變化向向HAc-NaAc混合液中加入少量酸或堿，溶液混合液中加入少量酸或堿，溶液的的pH值幾乎不變。值幾乎不變。2. 緩沖溶液緩沖溶液: 是一種能抵抗少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和是一種能抵抗少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和

5、水的稀釋而保持體系的水的稀釋而保持體系的pH值基本不變的溶液值基本不變的溶液。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件7 HAc H+ + Ac- 0.1 0.1aaKccKAcHAcH例例5-13 ：向向1dm3 0.1moldm-3HAc混合液中分別滴加混合液中分別滴加0.1cm3 1moldm-3HCl或或NaOH溶液，溶液，pH改變多少改變多少解：解： 0.1moldm-3HAc -NaAc溶液的溶液的pH值：值：pH = pKa = 4.75電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件8 滴加0.1cm3 1moldm-3HCl后： HAc H+ + Ac- 0.1+110-4 0.1-110-4 aaKK4410

6、11 . 01011 . 0HpH = pKa = 4.75電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件9 滴加0.1cm3 1moldm-3NaOH溶液后： HAc H+ + Ac- 0.110-4 0.1+110-4 aaKK441011 . 01011 . 0H結(jié)論：加入少量酸堿pH值不發(fā)生改變pH = pKa = 4.75電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件103. 緩沖原理：緩沖原理： HAc H+ + Ac- NaAc Na+ + Ac-加入酸，如HCl，H+與Ac-結(jié)合，生成HAc，cAc-/cHAc變化不大，溶液的pH值變化不大。加入堿，如NaOH，HAc與OH-與結(jié)合，生成Ac-，cAc-/cHAc變化

7、不大，溶液PH值變化也不大結(jié)論：少量外來酸堿的加入不會(huì)影響溶液的pH值，緩沖溶液的緩沖能力有一定限度。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件114緩沖溶液緩沖溶液H+ 的計(jì)算的計(jì)算弱酸 弱酸強(qiáng)堿鹽 HAc H+ + Ac- 平 c酸 x c鹽 鹽酸ccKxa/aKccx酸鹽鹽酸ccpKpb/lgOH弱堿 強(qiáng)酸弱堿鹽的緩沖體系：鹽酸ccpKpHa/lg電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件12 緩沖溶液的pH取決于兩個(gè)因素，即Ka(Kb)及 c酸/c鹽（ c酸/c鹽） 適當(dāng)?shù)叵♂尵彌_溶液時(shí)，由于酸和鹽同等程 度地減少，pH值基本保持不變。 稀釋過度，當(dāng)弱酸電離度和鹽的水解作用發(fā) 生明顯變化時(shí)，pH值才發(fā)生明顯的變化。電

8、解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件13首先找出與溶液所需控制的首先找出與溶液所需控制的pH值相近的值相近的pK值值的弱酸或弱堿的弱酸或弱堿一般一般c酸酸 /c鹽鹽在在0.110范圍內(nèi)具有緩沖能力，故范圍內(nèi)具有緩沖能力，故pH = pKa 1選擇的緩沖液不與反應(yīng)物或生成物發(fā)生反應(yīng)，選擇的緩沖液不與反應(yīng)物或生成物發(fā)生反應(yīng)，配制藥用緩沖溶液時(shí)還應(yīng)考慮溶液的毒性。配制藥用緩沖溶液時(shí)還應(yīng)考慮溶液的毒性。例例1 欲配制欲配制pH = 5.0的緩沖溶液的緩沖溶液應(yīng)選擇體系應(yīng)選擇體系NaAc - HAc體系，體系，pKa = 4.74例例2 欲配制欲配制pH = 9.0的緩沖溶液，應(yīng)選擇的緩沖溶液，應(yīng)選擇NH3-NH4

9、Cl體系體系, pKb = 4.74, pH = 9.26電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件14例例 : 緩沖溶液的組成為緩沖溶液的組成為1.00 mol dm-3的的NH3H2O和和1.00 mol dm-3的的NH4Cl, 試計(jì)算（試計(jì)算（1）緩沖溶液的）緩沖溶液的pH值；（值；（2）將）將1.0 cm3濃度為濃度為1.00 mol dm-3的的NaOH溶液加入到溶液加入到50 cm3該溶液時(shí)引起的該溶液時(shí)引起的pH值值變化；（變化；（3）將同量的）將同量的NaOH加入到加入到50 cm3純水純水中引起的中引起的pH值變化值變化解 (1):74. 41/1lg108 . 1lg/lgOH5鹽酸cc

10、pKpbpH = 9.26電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件15(2) 在50 cm3緩沖溶液中含NH3H2O和NH4+各為0.05 mol, 加入NaOH的量為0.001 mol OH，它將消耗0.001 mol NH4+并生成0.001 mol NH3H2O，故： NH3H2O NH4 OH平 x 鹽酸ccpKpb/lgOH051. 0001. 005. 0051. 0001. 005. 073. 4051. 0001. 0005. 0051. 0001. 0005. 0lg74. 4pH = 9.27 （3） pH = 12.3電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件161. 化學(xué)反應(yīng)要在一定pH范圍內(nèi)進(jìn)行；

11、2. 人體血液必須維持pH在7.4左右。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件17 H+ + OH- = H2O rGm = -79.87kJmol-1 rHm = -55.90kJmol-1 實(shí)質(zhì)是弱酸電離平衡的逆反應(yīng)，平衡常數(shù)是弱酸電離常數(shù)的倒數(shù).例： Ac- + H+ = HAc NH3 + H+ = NH4+14100 . 11KK4NH1KKHAc1KK 電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件18 NH4+ + OH- NH3 +H2O 4NH106 . 513KK4Ac108 . 11-KKHAc + OH- H2O + Ac-電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件19 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(a

12、q)當(dāng)溶解與結(jié)晶速度相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)當(dāng)溶解與結(jié)晶速度相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)KAgClr = Ag+Cl- 為一常數(shù)，為一常數(shù)，該常數(shù)稱為溶度積常數(shù)，用該常數(shù)稱為溶度積常數(shù)，用Ksp表示。表示。 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)則則Ksp, AnBm= Am+nBn-m溶解 結(jié)晶電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件20例例1、計(jì)算、計(jì)算298K時(shí)時(shí)AgCl的的Ksp,AgCl解：解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 166.55)80.109(124.7726.131molkJrGmspKRT ln101078. 1spK同一類型的電解質(zhì)，可以用同一類型的電解質(zhì)

13、，可以用Ksp直接比較溶解直接比較溶解度的大小，不同類型的難溶電解質(zhì)，不能用度的大小，不同類型的難溶電解質(zhì)，不能用Ksp比較。比較。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件21例例2、已知、已知Ksp,AgCl 1.78 10-10， Ksp,Ag2CrO4 1.78 10-10，試求，試求AgCl和和Ag2CrO4的溶解度的溶解度解：（解：（1）設(shè)）設(shè)AgCl的溶解度為的溶解度為S1（mol dm-3),則：則： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)平平 S1 S1 21SKsp511037. 1S322224)2(SSSKsp51054. 6spK(2)設(shè)設(shè)Ag2CrO4的溶解度為的溶解度

14、為S2（mol dm-3),則：則： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)平平 2S2 S2電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件22例例3、把足量的、把足量的AgCl放入放入1dm3 1 .0 mol dm-3的鹽的鹽酸溶液中溶解度是多少酸溶液中溶解度是多少解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平 S S 1 1101078. 1 SKsp電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件23 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) spmmKQRTQRTrGrGlnln(1) QKsp 時(shí)，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和）時(shí)，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和）(2)

15、Q=Ksp 時(shí)，沉淀與飽和溶液的平衡時(shí)，沉淀與飽和溶液的平衡 QKsp 時(shí)，溶液不飽和，若體系中有沉淀，時(shí)，溶液不飽和，若體系中有沉淀， 則沉淀會(huì)溶解則沉淀會(huì)溶解Q = Am+nBn-m電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件24例：（例：（1）往盛有）往盛有1.0 dm3純水中加入純水中加入0.1 cm3濃濃度為度為0.01 mol dm-3 的的CaCl2和和Na2CO3:Ca2+ = CO32- = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol dm-3 Q = Ca2+ CO32- = 10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件2

16、6 當(dāng) 時(shí)有沉淀生成spKQ 電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件27例例1、向向1.0 10-3 mol dm-3 的的K2CrO4溶液中滴溶液中滴加加AgNO3溶液溶液,求開始有求開始有Ag2CrO4沉淀生成時(shí)的沉淀生成時(shí)的Ag+? CrO42-沉淀完全時(shí)沉淀完全時(shí), Ag+= ?解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-3361224dmmol104 . 1100 . 1100 . 2CrOAgKsp3524dmmol105 . 4CrOAgspKCrO42-沉淀完全時(shí)的濃度為1.0 10-6 moldm-3故有電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件28例2、向0.1

17、 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S氣體至飽和時(shí)，溶液中剛有ZnS沉淀生成，求此時(shí)溶液的H+ = ? 解: ZnS Zn2+ + S2- 3212222dmmol100 . 21 . 0100 . 2ZnSspK21SHSH222aaKK2115722100 . 21 . 0101 . 7103 . 1SSHH21aaKKSZn22spKH2S 2H+ + S2-= 0.21 moldm-3電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件29Q Ksp 時(shí),沉淀發(fā)生溶解，使Q減小的方法有 (1) 利用氧化還原方法降低某一離子的濃度。 (2) 生成弱電解質(zhì)。如： H2SFeS Fe2+ + S2- 耦合反應(yīng)

18、S + NO + H2O H+HNO3電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件30例、使例、使0.01 mol SnS溶于溶于1 dm-3 的鹽酸中，求所需鹽的鹽酸中，求所需鹽酸的最低濃度酸的最低濃度 = ? 解: SnS Sn2+ + S2- Ksp = Sn2+S2-3232522dmmol100 . 101. 0100 . 1SnSspK21SHSH222aaKK12315722Lmol96. 0100 . 101. 0101 . 7103 . 1SSHH21aaKK故所需鹽酸的起始濃度為故所需鹽酸的起始濃度為:0.96 + 0.02 = 0.98mol L-10.01 mol SnS溶解將產(chǎn)生溶解將

19、產(chǎn)生0.01 mol的的H2S H2S 2H+ + S2- 電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件31 由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程, 如:BaCO3 + CrO42- BaCrO42- + CO32-50CrOCO43BaCrO,BaCO,2423spspKKK電解質(zhì)對(duì)酸堿平衡的影響課件32在一定條件下使一種離子先沉淀而其他在一定條件下使一種離子先沉淀而其他離子在另一條件下沉淀的現(xiàn)象。對(duì)同一離子在另一條件下沉淀的現(xiàn)象。對(duì)同一類型的沉淀，類型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全，對(duì)不同類型相差越大分步沉淀越完全，對(duì)不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過計(jì)算才的沉淀，其沉淀先后順序要通過計(jì)算才能確定。