宋天佑無機(jī)化學(xué)10

1、第十章 電解質(zhì)溶液 電解質(zhì)：1. 強(qiáng)電解質(zhì)2. 弱電解質(zhì) 溶液中只有部分電離的狀態(tài)；弱酸、弱堿Review PH值：PHlg cH+ POH: -lg cOH- H2O(l) (l) H+(aq)+OH-(aq) Kw= 10-14 cH+ cOH- = 10-14 PH+ POH=1410.1 弱電解質(zhì)的平衡弱電解質(zhì)的平衡 一、一元弱酸、弱堿一、一元弱酸、弱堿 1、弱酸 如HAc(CH3COOH)、 HNO2、 HCOOH、 HCN等 以HAc為例：其水溶液中電離反應(yīng) HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq) Ka=1.810-5 (298K) Ka的含義： HAc(aq) H+(aq)

2、+Ac-(aq) Ka=1.810-5二、多元酸電離平衡二、多元酸電離平衡以以H2S例，其水溶液中反應(yīng)例，其水溶液中反應(yīng) 第一步：H2S H+HS K 1,H2S=cH+cHS-/cH2S 第二步：H S H+S2 K 2,H2S=cH+cS2-/cHS- 10.2 酸堿理論 一、Arrhenius酸堿電離理論(Review) 二、酸堿質(zhì)子理論 1 定義 2. 酸堿反應(yīng)：質(zhì)子轉(zhuǎn)移的反應(yīng) 3. 拉平效應(yīng)、區(qū)分效應(yīng)HClO4HAc ClO4 + H2Ac pKa=5.8H2SO4HAc HSO4 + H2Ac pKa=8.2HClHAc Cl + H2Ac pKa=8.8HNO3HAc NO3 +

3、 H2Ac pKa=9.4區(qū)分效應(yīng) 緩沖溶液緩沖溶液 v一、同離子效應(yīng)一、同離子效應(yīng) 在弱酸或弱堿的電解質(zhì)溶液中，加入與其具有共同離子的強(qiáng)電解質(zhì)使電離平衡向左移，從而降低了弱電解質(zhì)的電離度，這種影響叫同離子效應(yīng)。 例如例如 如在HAc溶液中加入一些NaAc，NaAc在溶液中完全電離，則Ac離子濃度增加很多，會(huì)使醋酸電離平衡左移，也降低HAc電離度。設(shè)在0.10moldm-3的HAc溶液中加入固體NaAc，使NaAc的濃度達(dá)0.20 moldm-3，求溶液中的H+和電離度。 解解： HAc H+ + Ac- 開始時(shí)相對(duì)濃度 0.1 0 0.2 平衡時(shí)相對(duì)濃度 0.1-x x 0.2+x x為H+

4、 平衡常數(shù)表達(dá)式 K ax(0.2+x)/(0.1-x)由于由于C0/ K a 400,且平衡左移，近似得且平衡左移，近似得0.2+x=0.2 0.1-x=0.1 所以平衡常數(shù)的表達(dá)式為：所以平衡常數(shù)的表達(dá)式為： K a0.2 x / 0.1 x=0.1 K a/0.2 K a=1.8105代入得 x=9.0106 即即H+=9.010-6 moldm-3電離度 =H+/ C0 =9.0106/0.1 =9.0103 若不加入NaAc, 得 CH+= 1.3103 = CH+/ C = 1.3 所以說, 加入 NaAc固體，由于Ac的影響使HAc的縮小了144倍。 二、緩沖溶液的組成和作用二、

5、緩沖溶液的組成和作用1、能抵抗少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和水的稀釋而保持體系的PH值基本不變的溶液稱緩沖溶液。 2、一般是由弱酸和它的共軛堿 或由弱堿和它的共軛酸所組成， 如 HAcNaAc；NH3H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+ NaHPO4等可配置成不同PH值的緩沖溶液。3 3、緩沖溶液為什么能控制溶液、緩沖溶液為什么能控制溶液PHPH值基本不變？以值基本不變？以HAcHAcNaAcNaAc為例：為例：計(jì)算在0.050moll-1的 HAc和0.050 moll-1的NaAc溶液中加入0.010 moll-1的HCl前后PH值。 （1） 加入前：HAc HHAc H + Ac+ Ac 初始 0.

6、050 0 0.050 平衡時(shí) 0.050-x x 0.050+x 得 HH+ + x =x = K K a a C酸/C堿 由 于 C0/ K a 4 0 0 4 0 0 且且 平 衡 左 移 ， 近 似 得0.050+x=0.050 0.050-x=0.050 即 HH+ + K K a a 所以所以 PH=4.76PH=4.76PHPHPKPKa alg lg（C C酸酸/C/C堿堿）假如假如1升中加入升中加入HClHCl后，后， 反應(yīng)生成反應(yīng)生成0.010 mol HAc0.010 mol HAc，則反應(yīng)關(guān)系變得：則反應(yīng)關(guān)系變得： C C酸酸0.050+0.0100.050+0.010

7、0.060 C0.060 C堿堿0.050-0.0100.050-0.0100.0400.040PHPHPKPKa alg lg（C C酸酸/C/C堿堿） 4.76-0.174.76-0.17 4.594.59如果是加強(qiáng)堿如果是加強(qiáng)堿0.010mol 0.010mol ， PHPHPKPKa alg lg（C C酸酸/C/C堿堿） 4.76- 4.76- （- 0.17 - 0.17 ） 4.934.934、緩沖溶液的特點(diǎn)： （1）PH值或POH值的一般表達(dá)式： PHPK 酸（C酸/C堿） POHPK 堿（C堿/C酸） 所以，PH值或POH值主要取決于PK 值，但與 C酸/C堿 有關(guān)， 但PH

8、的緩沖范圍一般是：PH = PK 1 （2）酸度或堿度和鹽的濃度越大，則緩沖能力強(qiáng)，但在C酸/C堿 的比值為1時(shí)，緩沖性能最好。 過量NH3+適量HCl過量NH4+適量NaOH過量NaAc+適量HCl5、配制緩沖溶液 酸 共 軛 堿 ， 如 ： H A c N a A c ；NH3H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+ NaHPO4；HCO3+CO32 （3）用水稀釋）用水稀釋 PHPK 酸（C酸/C堿）或 POHPK 堿（C堿/C酸） PH不變過量NaAc+適量NaOH？v配制 pH = 7 的緩沖溶液時(shí), 選擇最合適的緩沖對(duì)是-( )( Ka HAc= 1.810-5 , Kb NH3=

9、1.810-5 ; H3PO4 : Ka1 = 7.5210-3 , Ka2= 6.2310-8 , Ka3= 4.410-13 ; H2CO3 : Ka1 = 4.3010-7 , Ka2= 5.6110-11) (A) HAc-NaAc (B) NH3-NH4Cl (C) NaH2PO4-Na2HPO4 (D) NaHCO3-Na2CO3v下列各混合溶液中,具有緩沖作用的是-( ) (A) HCl(1moldm-3) + NaAc(2moldm-3) (B) NaOH(1moldm-3) + NH3(1moldm-3) (C) HCl(1moldm-3) + NaCl(1moldm-3)

10、(D) NaOH(1moldm-3) + NaCl(1moldm-3)v選擇以下正確答案, 填入相應(yīng)的空格內(nèi): (A) 弱酸及其鹽的濃度 (B) 弱酸鹽濃度 (C) 弱酸及其鹽的濃度比 (D) 弱酸的 Ka值 對(duì)于 HAc-NaAc 緩沖體系:(1)決定體系 pH 值的主要因素是_; (2)影響上述體系 pH 值變動(dòng) 0.10.2 個(gè)單位的因素是_;(3)影響緩沖容量的因素是_;(4)影響對(duì)外加酸緩沖能力大小的因素是_。 v20.0 cm3 0.10 moldm-3 Na3PO4 溶液與 20.0 cm3 0.10 moldm-3H3PO4相混合, 溶液的 pH值是多少 ? (H3PO4的 K

11、a1=7.510-3, Ka2=6.210-8, Ka3=2.210-13) v 測(cè)得某一弱酸 ( HA )溶液的 pH=2.52, 該一元弱酸的鈉鹽 ( NaA ) 溶液的pH=9.15, 當(dāng)上述 HA 與 NaA 溶液等體積混勻后測(cè)得 pH=4.52, 求該一元弱酸的電離常數(shù) K-HA 值為多少?10.2 鹽的水解鹽的水解 強(qiáng)電解質(zhì)不管強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽（如：NaCl，K2SO4），強(qiáng)酸弱堿鹽（如：NH4Cl），弱酸強(qiáng)鹽堿（如：NaAc，KCN）溶在水中總是多數(shù)以離子存在，但是組成不同，其溶液酸堿性不同，由于不同離子結(jié)合質(zhì)子能力不一樣，水解程度不同。強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不發(fā)生水解。 一、強(qiáng)酸弱堿鹽一、強(qiáng)酸弱堿鹽 以NH4Cl為例，其反應(yīng)式為： （1）NH4Cl（s）NH4+ Cl （2）NH4+(aq)H2O NH3(aq)H3O(aq) 所以K NH4 (C NH3 ) (CH3O + ) /CNH4+ = = K W/ K NH3 OHOHNHOHNHccccc433二、強(qiáng)堿弱酸鹽二、強(qiáng)堿弱酸鹽 以NaAc為例，其反應(yīng)式： （1）NaAcNa Ac （2） Ac- H2O HAc+ HO 所以K Ac C HAc C