電解質(zhì)對酸堿平衡的影響

1、電解質(zhì)對酸堿平衡的影響1第1頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五 Ac- + H2O HAc + OH- NH4 Ac- + H2O NH3H2O + HAc 稀釋時，反應(yīng) 向右移動， 不移動濃縮時， 向左移動， 不移動。2第2頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五二、鹽效應(yīng) HAc H+ + Ac-原因：加入后溶液的離子強度增大，活度減小，電離度增大。加入NaCl，平衡向解離的方向移動，增大了弱電解質(zhì)的電離度。在弱電解質(zhì)溶液中加入強電解質(zhì)時，該弱電解質(zhì)的電離度將會增大，這種效應(yīng)稱為鹽效應(yīng)。3第3頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五三、

2、同離子效應(yīng) HAc H+ + Ac- 加入NaAc， NaAc Na+ + Ac-溶液中Ac-大大增加，平衡向左移動，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)電離度的作用稱為同離子效應(yīng)， 降低。4第4頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例： 在0.1 mol dm-3的HAc溶液中加入固體NaAc,使 NaAc的濃度達到0.2 mol dm-3,求該溶液中H+和電離度解： HAc H+ + Ac- 起 0.1 0 0.2 平 0.1-x x 0.2+x x(0.2 + x)/0.1-x = 1

3、.8 10-5 0.2 + x 0.2, 0.1-x 0.1, 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 5第5頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五四、緩沖溶液1. 實驗事實：向純水(pH=7.0)中加入少量酸或堿，pH值會發(fā)生顯著變化向HAc-NaAc混合液中加入少量酸或堿，溶液的pH值幾乎不變。2. 緩沖溶液: 是一種能抵抗少量強酸、強堿和水的稀釋而保持體系的pH值基本不變的溶液。6第6頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五 HAc H+ + Ac- 0.1 0

4、.1例5-13 ：向1dm3 0.1moldm-3HAc混合液中分別滴加0.1cm3 1moldm-3HCl或NaOH溶液，pH改變多少解： 0.1moldm-3HAc -NaAc溶液的pH值：pH = pKa = 4.757第7頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五 滴加0.1cm3 1moldm-3HCl后： HAc H+ + Ac- 0.1+110-4 0.1-110-4 pH = pKa = 4.758第8頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五 滴加0.1cm3 1moldm-3NaOH溶液后： HAc H+ + Ac- 0.110-4 0.1+11

5、0-4 結(jié)論：加入少量酸堿pH值不發(fā)生改變pH = pKa = 4.759第9頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五3. 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影響溶液的pH值，緩沖溶液的緩沖能力有一定限度。10第10頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五4緩沖溶液H+ 的計算弱酸 弱酸強堿鹽 HAc H+

6、 + Ac- 平 c酸 x c鹽 弱堿 強酸弱堿鹽的緩沖體系：11第11頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五5結(jié)論： 緩沖溶液的pH取決于兩個因素，即Ka(Kb)及 c酸/c鹽（ c酸/c鹽） 適當?shù)叵♂尵彌_溶液時，由于酸和鹽同等程 度地減少，pH值基本保持不變。 稀釋過度，當弱酸電離度和鹽的水解作用發(fā) 生明顯變化時，pH值才發(fā)生明顯的變化。12第12頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五6.選擇緩沖溶液的步驟:首先找出與溶液所需控制的pH值相近的pK值的弱酸或弱堿一般c酸 /c鹽在0.110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

7、或生成物發(fā)生反應(yīng)，配制藥用緩沖溶液時還應(yīng)考慮溶液的毒性。例1 欲配制pH = 5.0的緩沖溶液應(yīng)選擇體系NaAc - HAc體系，pKa = 4.74例2 欲配制pH = 9.0的緩沖溶液，應(yīng)選擇NH3-NH4Cl體系, pKb = 4.74, pH = 9.2613第13頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例 : 緩沖溶液的組成為1.00 mol dm-3的NH3H2O和1.00 mol dm-3的NH4Cl, 試計算（1）緩沖溶液的pH值；（2）將1.0 cm3濃度為1.00 mol dm-3的NaOH溶液加入到50 cm3該溶液時引起的pH值變化；（3）將同量的NaO

8、H加入到50 cm3純水中引起的pH值變化解 (1):pH = 9.2614第14頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五(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 pH = 9.27 （3） pH = 12.315第15頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五7 緩沖溶液的應(yīng)用1. 化學反應(yīng)要在一定pH范圍內(nèi)進行；2. 人體血液必須維持pH在7.4左右。16第16頁，

9、共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五 5-6 酸堿中和反應(yīng)一、強酸與強堿的中和反應(yīng) H+ + OH- = H2O rGm = -79.87kJmol-1 rHm = -55.90kJmol-1 二、強酸與弱堿的中和反應(yīng)實質(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+17第17頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五三、強堿與弱酸的中和反應(yīng) NH4+ + OH- NH3 +H2O HAc + OH- H2O + Ac-18第18頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五 5-

10、7 沉淀溶解平衡一、溶度積常數(shù) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)當溶解與結(jié)晶速度相等時，達到平衡狀態(tài)KAgClr = Ag+Cl- 為一常數(shù)，該常數(shù)稱為溶度積常數(shù)，用Ksp表示。 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)則Ksp, AnBm= Am+nBn-m19第19頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例1、計算298K時AgCl的Ksp,AgCl解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 同一類型的電解質(zhì)，可以用Ksp直接比較溶解度的大小，不同類型的難溶電解質(zhì)，不能用Ksp比較。20第20頁，共36頁，2022年，5月20日

11、，7點35分，星期五溶度積與溶解度之間的關(guān)系例2、已知Ksp,AgCl 1.78 10-10， Ksp,Ag2CrO4 1.78 10-10，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度解：（1）設(shè)AgCl的溶解度為S1（mol dm-3),則： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)平 S1 S1 (2)設(shè)Ag2CrO4的溶解度為S2（mol dm-3),則： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)平 2S2 S221第21頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例3、把足量的AgCl放入1dm3 1 .0 mol dm-3的鹽酸溶液中溶解度是多

12、少解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平 S S 1 122第22頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五二、溶度積規(guī)則及其應(yīng)用 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) (1) QKsp 時，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和）(2) Q=Ksp 時，沉淀與飽和溶液的平衡 QKsp 時，溶液不飽和，若體系中有沉淀， 則沉淀會溶解Q = Am+nBn-m23第23頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例：（1）往盛有1.0 dm3純水中加入0.1 cm3濃度為0.01 mol dm-3 的CaCl2和Na2CO3:Ca2+ = C

13、O32- = 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol dm-3 Q = Ca2+ CO32- = 10-12 Ksp,CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。25第25頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五三、沉淀溶解平衡的移動（1）沉淀的生成 當 時有沉淀生成26第26頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例1、向1.0 10-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求開始有Ag2CrO4沉淀生成時的Ag+? CrO42-沉淀完全時, Ag+= ?解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 Cr

14、O42-CrO42-沉淀完全時的濃度為1.0 10-6 moldm-3故有27第27頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例2、向0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S氣體至飽和時，溶液中剛有ZnS沉淀生成，求此時溶液的H+ = ? 解: ZnS Zn2+ + S2- H2S 2H+ + S2-= 0.21 moldm-328第28頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五(2) 沉淀的溶解Q Ksp 時,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

15、反應(yīng) S + NO + H2O 29第29頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例、使0.01 mol SnS溶于1 dm-3 的鹽酸中，求所需鹽酸的最低濃度 = ? 解: SnS Sn2+ + S2- Ksp = Sn2+S2-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0.01 mol的H2S H2S 2H+ + S2- 30第30頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五(3) 沉淀的轉(zhuǎn)化 由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程, 如:BaCO3 + CrO42- BaCrO42- + CO32-3

16、1第31頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五(4) 分步沉淀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。對同一類型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全，對不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過計算才能確定。32第32頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10 moldm-3, 使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的條件是什么? 解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全時的OH-為:pOH = 10.8 , pH = 3.233第33頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五Mg開始沉淀的pH值為:pOH = 4.9, pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。34第34頁，共36頁，2022年，5月20日，7點35分，星期五例2、如果溶液中Zn2+和Fe2+的濃度