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文檔簡(jiǎn)介

無(wú)機(jī)化學(xué)級(jí)演示文稿第一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

大多數(shù)電解質(zhì)的溶液中存在著分子與離子之間的動(dòng)態(tài)平衡-----就叫解離平衡(電離平衡)無(wú)機(jī)化學(xué)四大反應(yīng)都屬于離子反應(yīng)。

那四類(lèi)反應(yīng)?第二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1.pH為重要但不精確的指標(biāo)。

2.PaCO2

溶于血漿中的二氧化碳所產(chǎn)生的張力。反映呼吸因素的指標(biāo);正常為33-46mmHg(4.4-6.3kPa)3.SB與ABSB:標(biāo)準(zhǔn)條件下,所測(cè)得的血漿HCO3-含量。正常值22-27mmol/LAB:隔絕空氣的動(dòng)脈血標(biāo)本,血漿HCO3-含量。正常值22-27mmol/LSB為除外呼吸因素影響后的血漿HCO3-含量。反映酸堿平衡的指標(biāo)第三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

4.BB

全血中具有緩沖作用的負(fù)離子的總和正常值:45–52mmol/L5.BE

標(biāo)準(zhǔn)條件下,將1升血漿或全血滴定至pH為7.4時(shí),所用酸或堿的毫摩爾數(shù)。正常值:-3~+3mmol/L

用酸滴定,BE為正;用堿滴定,BE為負(fù)。

6.AG

血漿中未測(cè)定陰離子與未測(cè)定陽(yáng)離子的差值。正常為12±2mmol/LAG=[Na+]–([Cl-]+[HCO3-])第四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1、用酸堿質(zhì)子理論理解溶液中的酸堿平衡。2、掌握弱電解質(zhì)溶液PH的計(jì)算。3、了解活度、活度系數(shù)概念。理解同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對(duì)平衡的計(jì)算。4、了解緩沖溶液的原理和計(jì)算。5、掌握溶度積概念、沉淀溶解平衡的特點(diǎn)和有關(guān)的計(jì)算。本章要求第五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三電離時(shí)產(chǎn)生的陽(yáng)離子全部是H+離子的化合物叫酸;電離時(shí)生成的陰離子全部是OH-離子的化合物叫堿酸堿特征在水溶液中,電離出的陽(yáng)離子只有H+的物質(zhì)是酸,電離出的陰離子只有OH-的物質(zhì)是堿。酸堿反應(yīng)的本質(zhì)是H+與OH-反應(yīng)生成水:

H++OH-=H2O它解釋了酸堿反應(yīng)中和熱都相等的實(shí)驗(yàn)事實(shí)酸堿的強(qiáng)弱:根據(jù)酸堿平衡常數(shù)比較局限性:只限于水溶液中的酸堿反應(yīng)第一節(jié)酸堿理論第六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三酸堿質(zhì)子理論1.酸堿質(zhì)子理論定義凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸;凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)都是堿。Bronsted和Lowry于1923各自獨(dú)立提出了酸堿的質(zhì)子論:HCl酸的共軛堿是Cl-NH3堿的共軛酸是NH4+HPO42-是酸,也是共軛堿。稱(chēng)兩性物質(zhì)酸質(zhì)子+堿HClH++Cl-NH4+H++NH3H2PO4-H++HPO42-第七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1)酸堿可以是分子,也可以是離子。

2)酸給出質(zhì)子后剩下的部分為堿,堿接受質(zhì)子后就變成酸。一種酸與它給出一個(gè)質(zhì)子后所形成的堿為共軛酸堿對(duì)。4)酸堿是相對(duì)的,同一物質(zhì)在不同的條件下可能具有不同的酸堿性。

3)酸越強(qiáng),其共軛堿越弱。由上述討論可知:第八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

如:HCO3-HCO3-H++CO3-

為酸

H2CO3H++HCO3-

為堿第九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)酸堿質(zhì)子論的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是兩個(gè)共軛酸堿對(duì)之間質(zhì)子傳遞的反應(yīng)水溶液中的解離作用,中和反應(yīng),水解反應(yīng)均為酸堿反應(yīng)HAc+H2OH3O++Ac-H2O+H2OH3O++OH-HCl+H2OH3O++Cl-HAc+NH3NH4++Ac-NH4++H2OH3O++NH3酸1+堿2酸2+堿1H+第十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三●反應(yīng)總是由相對(duì)較強(qiáng)的酸和堿向生成相對(duì)較弱的酸和堿的方向進(jìn)行●對(duì)于某些物種,是酸是堿取決于參與的具體反應(yīng)第十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三質(zhì)子論的評(píng)價(jià)酸堿質(zhì)子理論擴(kuò)大了酸和堿的范圍,解決了非水溶液和氣體間的酸堿反應(yīng),是電離理論的發(fā)展。加深了人們對(duì)于酸堿和酸堿反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。關(guān)于酸堿的定量標(biāo)度問(wèn)題,酸堿質(zhì)子理論亦能象電離理論一樣,應(yīng)用平衡常數(shù)來(lái)定量地衡量在某溶劑中酸或堿的強(qiáng)度,這就使酸堿質(zhì)子理論得到廣泛應(yīng)用。但是酸堿質(zhì)子理論把酸堿只限于質(zhì)子的給予或接受,不能解釋沒(méi)有質(zhì)子傳遞的酸堿反應(yīng)。第十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三酸堿在溶液中的強(qiáng)度,不僅與酸堿本性有關(guān),還與溶劑有關(guān)。

下面著重討論水溶液中酸堿強(qiáng)度。通常用解離常數(shù)來(lái)表征酸堿強(qiáng)度。2.酸堿強(qiáng)度第十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三HAc+H2OH3O++Ac-

Ka?={[H3O+])/c?}{[AC-]/c?}[HAC]/c?Ka?

=————[H+][Ac-][HAc]酸解離常數(shù)

共軛酸堿HAC-AC-在水溶液中存在如下質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng):第十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三Ac-+H2OOH-+HAc酸堿在水溶液中所表現(xiàn)出來(lái)的相對(duì)強(qiáng)度可用解離常數(shù)來(lái)表征.Kb?

=————[OH-][HAc][Ac-]堿解離常數(shù)

第十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三Ka?值越大,酸越強(qiáng),其共軛堿越弱,Kb?值越大,堿越強(qiáng),其共軛酸越弱。第十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

水存在下列解離平衡:

2H2OH3O++OH-Kwθ=[H3O+][OH-]Kwθ

稱(chēng)為水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)為水的離子積。在常溫下,Kwθ=1.010-14θ第十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三HAc+H2OH3O++Ac-

KaAc-+

H2OHAc+OH-Kb兩式相加2H2OH3O++OH-Kw則Ka·Kb=[H3O+][OH-]=Kw共軛酸堿對(duì)的Ka、Kb都存在上述定量關(guān)系。第十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:已知弱酸HClO的Ka=2.95×10-8,弱堿NH3的Kb=1.77×10-5,求弱堿ClO-的Kb和弱酸NH4+的Ka。解:第十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例

已知25oC

時(shí),HAc的Ka

為1.8×10-5,計(jì)算Ac-的Kb

。解:Ac-是HAc的共軛堿,Ac-的Kb

為:?????第二十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三Ka?Kb?具有平衡常數(shù)的一般屬性。1、與電解質(zhì)溶液的濃度無(wú)關(guān)。2、在同溫度時(shí),同類(lèi)型弱電解質(zhì)的解離常數(shù)可以用來(lái)比較弱電解質(zhì)的強(qiáng)弱。Ka?值越大,酸性越強(qiáng)。Kb?值越大,堿性越強(qiáng)。第二十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三第二節(jié)弱酸和弱堿的解離平衡一、一元弱酸、弱堿的解離平衡二、多元弱酸、弱堿的解離平衡三、兩性物質(zhì)的解離平衡四、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)第二十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三對(duì)于一元弱酸HB其解離平衡式為:

HBH++B-(應(yīng)為H3O+,在此作了簡(jiǎn)寫(xiě))平衡常數(shù)表達(dá)式為:一、一元弱酸和弱堿的解離平衡第二十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三有關(guān)計(jì)算:例:對(duì)某一元弱酸HBH++B-

起始濃度c00

平衡濃度c

c(H+)c(H+)c(H+)

將平衡時(shí)的濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式得:上式是計(jì)算一元弱酸[H+]的近似式(忽略了水的離解)。第二十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

當(dāng)c:K

aθ>380時(shí),即酸的起始濃度不太低,而解離常數(shù)又不是太大,則因?yàn)樗峤怆x的部分與原來(lái)相比較可以忽略不計(jì):即:c

[H+]≈c從而得最簡(jiǎn)式:

第二十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:計(jì)算0.10mol·L-1NaAc溶液的pH解:

Ac-+

H2OHAc+OH-Kb>380pH=14.00-

pOH=14.00-(-

lg7.5×10-6)=8.88第二十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三解離平衡時(shí)弱酸和弱堿的解離程度常用解離度α表示α=

稀釋定律α=——[H+]C或α=———

KaC第二十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三稀釋定律HAcH++Ac-初時(shí)濃度C00平衡濃度C-CαCαCαKa=———=——(Cα)2C-CαCα21-α當(dāng)α<5%,即c/Ka>380時(shí),1-α≈1因此Ka=Cα2KaC=[H+]2[H+]=KaC第二十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三或α=———

KaC

在一定溫度下,濃度越稀,解離度越大。為什么?此式表明:溶液的解離度與其濃度平方根成反比,即濃度越稀,解離度越大。同時(shí)也表明,解離度和平衡常數(shù)的平方根成正比的關(guān)系。這就是稀釋定律。稀釋定律不能應(yīng)用于同離子效應(yīng)。第二十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三Kθ、α都能反映弱電解質(zhì)解離強(qiáng)度,但它們是兩個(gè)不同概念,且K與

T有關(guān),而與C無(wú)關(guān),但α不僅與T有關(guān),且與C有關(guān)。第三十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三想一想:濃度越稀解離度越大,酸度越大。這種說(shuō)法對(duì)嗎?第三十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:求0.010mol·L-1HF溶液的[H+]和。解:c/Kaθ=0.010/3.5×10-4=29<

380[H+]=1.7×10-31mol·L-1

第三十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

。

已知HClO的解離常數(shù)Ka=2.95×10-8

,試計(jì)算0.05mol·L-1HClO溶液中的[H+],[ClO-]和解離度。[H+]=KaC=2.95×10-8×

0.05=3.84×10-5mol·L-1

[ClO-]=[H+]=3.84×10-5mol·L-1

α=———×100%=———————×100%=0.768%[H+]C3.84×10-50.05[H+]=KaC一元弱酸溶液H+離子的計(jì)算公式:[OH-]=KbC一元弱堿溶液OH-離子的計(jì)算公式:解:HClOH++ClO-第三十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:已知在298.15K時(shí),0.10mol·L—1的NH3·H20的電離度為1.33%,求NH3·H2O的電離常數(shù)。第三十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例計(jì)算0.10mol·L-1NaAc溶液的pH和α。已知KHAc=1.76×10-5。=

————×0.10=7.5×10-6(mol·L-1)10-141.76×10-5解:[OH-]=KC堿[OH-]C堿α=——×100%=0.0075%pOH=-log(7.5×10-6)=5.1pH=14-5.1=8.9第三十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三已知NH3的Kb=1.78×10-5,試計(jì)算0.1mol·L-1的NH4Cl的pH值。解:Ka=—————10-141.78×10-5

=5.62×10-10

[H+]=KaC=7.5×10-6

pH=6-lg7.5=5.1第三十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三二、多元弱酸的解離平衡多元酸大多為弱酸。多元弱酸解離的特征是分步解離。多元酸:含有一個(gè)以上可以電離的H+,如H2SO4、H3PO4、H2S、H2CO3、H2SO3。

第三十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三H2S

H++HS-HS-

H++S2-以二元弱酸H2S為例說(shuō)明多元酸在溶液中的解離:一級(jí)電離

(1)二級(jí)電離(2)第三十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三H2S2H++S2-Kθ=Ka1θ

Ka2θ

總電離

<1>+<2>:第三十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三Ka1θ>>Ka2θ,對(duì)任何多元酸都存在這樣的規(guī)律。因?yàn)榈诙?jí)解離所受的靜電引力遠(yuǎn)大于第一級(jí)解離。第一步解離產(chǎn)生的H+遠(yuǎn)大于第二級(jí)解離,在計(jì)算溶液中H+濃度時(shí)只需考慮其第一級(jí)解離。第四十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三溶液的酸度主要來(lái)自弱酸的第一步電離[H+]1=Kθ1C飽和H2S的濃度約為0.1mol·L-1)

=

5.7×10-8×0.1=7.5×10-5(mol·L-1)第二步電離遠(yuǎn)比第一步小[H+]≈[HS-][H+]2=[S2-]≈Kθ2=1.2×10-15(mol·L-1)Kθ2=———=[S2-][H+][S2-][HS-]

Ka1>>Ka2H1+具有同離子效應(yīng)為什么第二步電離比第一步困難?第四十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三由酸度控制酸根離子:Kθ1×Kθ2=——————[H+]2[S2-][H2S][S2-]=——————

Kθ1×Kθ2×[H2S][H+]2[H+]=—————

Kθ1×Kθ2×[H2S][S2-]飽和[H2S]溶液中[S2-]的濃度可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸度來(lái)控制,這一原理分析上應(yīng)用于進(jìn)行硫化物分組分析。第四十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:室溫下飽和H2S水溶液的濃度為0.1mol·L-1,求溶液中各種物種的濃度。(忽略水的解離Ka,1>>Kw)已知Ka1=1.1×10-7Ka2=1.0×10-14

H2SH++HS-平衡濃度/(mol·L-1)

0.100–x

x+yx-y

HS-H++S2-平衡濃度/(mol·L-1)

x–yx+yy近似處理:c/Ka,1=0.100/(1.0×10-7)>>380∴0.100-x

≈xKa,1>>Ka,2

x>>yx+y≈xx-y≈x結(jié)論:c(H+)≈(Ka1×0.100

)1/2c(H2S)=0.100-x≈xc(HS-)≈c(H+)≈(Ka1×0.100

)1/2c(S2-)≈y計(jì)算:Ka1=x2/0.100x=(Ka1×0.100

)1/2Ka2=y第四十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:常溫、常壓下CO2飽和水溶液的濃度為0.040mol·L-1

,計(jì)算溶液中[H+],[HCO3-]和[CO32-]。解:

H2CO3H++HCO3-C0/molL-10.04000Ceq/molL-10.040-xxx第四十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

c/Ka1>3800.040-x≈0.040

HCO3-

H++CO32-

[H+]≈[HCO3-]第四十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

[HCO3-][OH-][H+]Kw?

Kb1

?=—————————=——=1.8×

10-4

HCO3-+H2OH2CO3+OH-CO32-+H2OHCO3-+OH-[H2CO3][OH-][H+]Kw?

[CO32-][H+]Ka2?

第一級(jí)水解[HCO3-][H+]Ka1?

Kb2?=————————==2.3×10-8

第二級(jí)水解計(jì)算0.10mol·L-1Na2CO3溶液的pH和水解a。(H2CO3

Ka1=4.30×10-7Ka2=5.61×10-11)第四十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三可見(jiàn),Kb1?》Kb2

?。所以多元弱酸鹽的水解一般只要考慮第一級(jí)水解,第二級(jí)水解可以忽略不計(jì)。多元弱酸鹽的水解是分步進(jìn)行的,與多元弱酸一樣,多步水解一般只考慮一級(jí)水解。第四十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三解:(1)計(jì)算pH值[OH-]=Kb1·C(2)計(jì)算水解度a=——×100%=4.22%[OH-]C=

1.78×10-4×0.1=4.22×10-3(mol·L-1)pOH=3-lg4.22=2.37pH=14-2.37=11.63第四十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三(1)多元弱酸Ka1θ>>Ka2θ,計(jì)算溶液[H+]時(shí),可作一元弱酸處理,其酸的強(qiáng)度由Ka1θ衡量。(2)多元酸堿溶液中,同時(shí)存在幾級(jí)平衡。Ka1θ

、Ka2θ表達(dá)式中的[H+]是溶液中H+的總濃度,不能理解為分別是第一步、第二步解離出的H+。多元弱酸、弱堿溶液的解離平衡比一元弱酸、弱堿復(fù)雜。處理時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第四十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三(3)單一的二元酸溶液中,[B2-]=Ka2θ,[B2-]與二元酸濃度基本無(wú)關(guān)。但是如果溶液中含有其它酸堿,則[B2-]≠Ka2θ(4)離子形式的弱酸、弱堿,其Kaθ、Kbθ值不能直接查到,可通過(guò)其共軛酸堿的Kaθ、Kbθ算得。第五十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三酸(堿)的濃度、酸度(堿度)及酸的強(qiáng)度酸的濃度指單位體積溶液中所含某種酸的物質(zhì)的量(mol),包括未解離的和已解離的酸的濃度。酸度是指溶液中H+的濃度或活度,常用pH表示。pH=-log[H+]類(lèi)似地pOH=-log[OH-]pKw=-logKw第五十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三酸的強(qiáng)度是指因解離度不同而有強(qiáng)酸和弱酸之分。

pH和pOH關(guān)系[H+][OH-]=KW=10-14pH+pOH=pKW=14pH=7則pOH=7中性溶液pH<7則pOH>7酸性溶液,pH越小酸性越強(qiáng)pH>7則pOH<7堿性溶液,pH越大堿性越強(qiáng)第五十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三HCO3-+H2OH2CO3+OH-Kθb2=Kw/Ka1=2.3×10-8HCO3-H++CO32-Kθa2=5.6×10-11[H+]=Kθa1Kθa2上式表明,酸式鹽的pH值與鹽的濃度無(wú)關(guān)。第三節(jié)兩性物質(zhì)的解離平衡

[H+]

2[CO3-]Kθa1

·

Kθa2=———————=[H+]

2[H2CO3]

第五十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三[H+]=KaθKaθ’Kaθ:為兩性物質(zhì)作酸時(shí)的酸解離常數(shù)Kaθ’:為兩性物質(zhì)作堿時(shí)共軛酸的酸解離常數(shù)第五十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例計(jì)算0.010mol·L-1NH4Ac溶液的pH,時(shí),解:溶液的pH為:[H+]第五十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三四、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)1、同離子效應(yīng)弱酸、弱堿的解離平衡是動(dòng)態(tài)平衡,當(dāng)外界條件改變,平衡隨即發(fā)生移動(dòng),移動(dòng)的結(jié)果使弱酸、弱堿的解離度增大或減小。第五十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

向溶液中加入固體NaAc,強(qiáng)電解質(zhì)完全電離:

NaAcNa++Ac-

由于Ac-

的引入,破壞了已建立的弱電解質(zhì)的電離平衡.

Ac-

增多,使平衡左移,使HAc的解離度減小。

HAcH++Ac-達(dá)到平衡第五十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三定義:在弱電解質(zhì)的溶液中,加入與其具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),從而使電離平衡左移,降低弱電解質(zhì)的解離度。這種現(xiàn)象稱(chēng)為同離子效應(yīng)。

第五十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三現(xiàn)舉例說(shuō)明同離子效應(yīng)存在時(shí),溶液中PH的計(jì)算、利用調(diào)節(jié)酸度來(lái)控制溶液中共軛酸堿對(duì)的濃度和利用調(diào)節(jié)共軛酸堿對(duì)的濃度來(lái)控制溶液中酸度等問(wèn)題。第五十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:試比較下面兩溶液的[H+]和HAc的α:(1)0.10molL-1HAc溶液;(2)1.0L0.10molL-1HAc溶液中加入0.10mol固體NaAc。解:(1)c/Ka1>380或α=———

KaC第六十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三與(1)比較結(jié)果如何?(2)平衡濃度0.10-[H+][H+]0.10+[H+]≈0.10≈0.10[H+]=————×Ka=Ka=1.8×10-5mol·L-1[HAc][Ac-]電離度:α=——×100%=0.018%[H+]CHAcHAcH++Ac-第六十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:計(jì)算0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸的混合溶液的pH和醋酸的解離度。已知Ka=1.76×10-5

HAcH++Ac-未加入鹽酸前達(dá)平衡/mol·L-10.11.33×10-31.33×10-3

加入鹽酸的始態(tài)/mol·L-1

0.10.1+1.33×10-31.33×10-3

加入鹽酸后達(dá)平衡/mol·L-1

0.1+x0.1+1.33×10-3-x1.33×10-3-x=0.1=0.1=y(tǒng)0.1mol·L-1HAcc/Ka>500[H+]=(Kac)1/2=1.33×10-3mol·L-1

電離度а=1.33%近似處理:未加入鹽酸前達(dá)平衡[HAc]=0.1-1.33×10-3

≈0.1加入鹽酸后達(dá)平衡:[HAc]=0.1+x≈0.1[H+]=0.1+1.33×10-3-x≈0.1令[Ac-]=1.33×10-3-x=y第六十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三[H+][Ac-]0.1yKa=—————=——=y[HAc]0.1對(duì)于HAc的解離平衡,有:混合溶液中[HAc]=0.1mol·L-1[H+]=0.1mol·L-1[Ac-]=1.76×10-5mol·L-1

所以,混合溶液的pH=-lg[H+]=1

解離度а=100%×1.76×10-5/0.1=0.018%

未加入同離子HCl前電離度為1.33%,降低為原來(lái)的1/74。第六十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三若在HAc中加入與其沒(méi)有共同離子的強(qiáng)電解質(zhì)(KCl),對(duì)HAc的解離度是否會(huì)有影響呢?實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,解離度增大。為什么?因?yàn)槿芤褐械碾x子濃度增大,離子之間相互牽制作用增強(qiáng),Ac-和H+結(jié)合成分子的機(jī)會(huì)減少,分子化的速度減少,表現(xiàn)為HAc解離度增高,這種效應(yīng)稱(chēng)為鹽效應(yīng)。

2、鹽效應(yīng)第六十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1)鹽效應(yīng)的影響不大;2)在發(fā)生同離子效應(yīng)時(shí),必伴隨著鹽效應(yīng)的發(fā)生,但同離子效應(yīng)影響大得多,可不考慮鹽效應(yīng)的影響。3)不要求計(jì)算,只要求會(huì)討論問(wèn)題。關(guān)于鹽效應(yīng),要注意以下問(wèn)題:第六十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1.離子氛概念2.活度和活度系數(shù)第三節(jié)強(qiáng)電解質(zhì)溶液第六十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中表現(xiàn)出來(lái)的解離度稱(chēng)表觀解離度強(qiáng)電解質(zhì)的表觀解離度(298K,0.10mol·L-1

)電解質(zhì)KClZnSO4HClHNO3H2SO4NaOHBa(OH)2表觀解離度/%864092926191811.離子氛第六十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,一種離子被異號(hào)離子所包圍的現(xiàn)象稱(chēng)為離子氛。由于離子氛使離子的運(yùn)動(dòng)受到相互牽制+----+++離子氛示意圖第六十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三2.活度和活度系數(shù)

離子的活度可粗略地看作離子的有效濃度。

α=γ(b/bθ)

b為質(zhì)量摩爾濃度(mol·kg-1),γ為活度系數(shù)。在稀的水溶液中可用物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)代替質(zhì)量摩爾濃度。

活度系數(shù)只能是由實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定第六十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三活度系數(shù)的大小直接反映溶液中離子的自由程度。離子濃度越大,離子所帶的電荷越高,γ越小。溶液極稀時(shí),γ近似等于1。第七十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三離子強(qiáng)度(I)I=(b1Z12+b2Z22+b3Z32+...)=ΣbiZi2

其中:bi為第i種離子的質(zhì)量摩爾濃度,Zi為第i種離子的電荷數(shù)。溶液離子b越高,Z越高,則γ越小,a與b差別就越大。第七十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三活度因子與離子強(qiáng)度的關(guān)系r與離子的本性無(wú)關(guān),與I有關(guān),I越大,r越小,反之,I越小,r越大,稀溶液中(I<10-4),r趨近于1。嚴(yán)格說(shuō)來(lái),有關(guān)濃度計(jì)算都應(yīng)用活度,但在弱電解質(zhì)溶液中,由于離子強(qiáng)度很小,通常用濃度代替活度進(jìn)行有關(guān)計(jì)算第七十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1.緩沖作用原理和計(jì)算公式2.緩沖容量和緩沖范圍第三節(jié)緩沖溶液第七十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1.緩沖溶液的概念

能夠抵抗外加少量酸、少量堿或稀釋?zhuān)旧韕H值不發(fā)生顯著變化的作用稱(chēng)緩沖作用。

具有緩沖作用的溶液稱(chēng)為緩沖溶液。一、緩沖作用原理和計(jì)算公式第七十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三加入1滴(0.05ml)

1mol·dm-3HCl加入1滴(0.05ml)1mol·dm-3NaOHpH=4.75pH=3pH

=11pH=4.7350mLHAc—NaAc[c(HAc)=c(NaAc)=0.10mol·dm-3]pH=4.74 50ml純水pH=7上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水不具有緩沖作用,HAc+NaAc體系溶液具有緩沖作用,它是一種緩沖溶液。第七十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三緩沖溶液的特性:向緩沖溶液中加入少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿或?qū)⑷芤哼m當(dāng)稀釋?zhuān)芤罕旧韕H能保持相對(duì)穩(wěn)定第七十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三組成(1)弱酸及其鹽溶液HAc───NaAc(2)酸式鹽溶液NaHCO3───Na2CO3(3)酸式鹽及其次級(jí)鹽溶液NaH2PO4──Na2HPO4(4)弱堿及其鹽溶液

NH4Cl───NH3

抗堿組份————抗酸組分(弱質(zhì)子酸)(弱質(zhì)子堿)2.緩沖作用原理第七十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三HAc+H2OH3O++Ac-

+OH-H2O以HAc—NaAc體系為例說(shuō)明加入少量H+

,它與Ac-結(jié)合生成HAc,平衡向左移動(dòng),加入少量OH-

,它與H+結(jié)合生成水,平衡向右移動(dòng),不論加酸還是加堿,溶液的酸度保持相對(duì)穩(wěn)定大量(抗堿)大量(抗酸)第七十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三[H+][Ac-]Ka=—————[HAc][H+]=————×Ka[HAc][Ac-]Ac-:緩沖溶液的抗酸成分HAc:緩沖溶液的抗堿成分第七十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三●加入少量強(qiáng)酸時(shí),溶液中大量的Ac–與外加的少量的H+結(jié)合成HAc,平衡左移。而且HAc解離度很小,使得溶液的c(H+)或pH值基本不變,在這里AC-成為緩沖溶液的抗酸成分?!窦尤肷倭繌?qiáng)堿時(shí),外加的少量的OH-與溶液中H+生成H2O。平衡右移,同時(shí)HAc解離出H+,使得溶液的c(H+)或pH值基本不變,在這里HAC成為緩沖溶液的抗堿成分?!窦铀♂寱r(shí),濃度同時(shí)減小,使得c(HAc)/c(Ac-)比值不變,溶液的c(H+)或pH值基本不變第八十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三以HAc—NaAc溶液為例:

HAcH++Ac-加入NaAc后平衡前c酸

0c共軛堿達(dá)平衡后濃度pH=pKa+lg(c共軛堿/c酸)3.緩沖溶液的計(jì)算公式

(弱酸及其共軛堿體系)

C酸-[H+][H+]C共軛堿+[H+]≈C酸≈C共軛堿[H+]=Ka×———

C酸C共軛堿第八十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三同理可得弱堿及共軛酸其體系:p0H=pKb+lg(c共軛酸/c堿)對(duì)弱酸及其共軛堿組成的緩沖系統(tǒng)和弱堿及其共軛酸組成的緩沖系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算時(shí)分別使用上述通式

第八十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例4-10:一緩沖溶液由0.10mol·L-1NaH2PO4和0.10mol·L-1Na2HPO4組成,試計(jì)算:(1)該緩沖溶液的pH;(2)在1.0L該緩沖溶液中分別加入10mL1.0mol·L-1HCl和10mL1.0mol·L-1NaOH后溶液的pH。解:(1)H2PO4-

–HPO42-組成緩沖對(duì),H2PO4-的Kaθ

為H3PO4的Ka2θ

,pKa2θ=7.21第八十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三(2)加入10mL的1.0molL-1HCl后第八十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三同理,加入10mL的1.0molL-1NaOH后第八十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三(1)混合溶液中HAc和NaAc的濃度均為0.10mol·L-1,試計(jì)算該溶液的pH。(2)于體積為1L的該溶液中加入0.005molNaOH(假定體積不變),溶液的pH是多少?(3)于1L純水中加入0.005molNaOH(假定體積不變),溶液的pH是多少?

Solution(1)pH=-lg(1.8×10-5)-lg(0.10/0.10)=4.76(2)pH=-lg(1.8×10-5)-lg(0.095/0.105)=4.80(3)pH=-pOH=14.00+lg(0.005)=11.70第八十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三乳酸HLac的平衡常數(shù)Ka=1.4×10-4,1L含有1molHLac和1molNaLac的緩沖溶液,其pH為多少?在該緩沖溶液中加酸,使CH+=0.01mol·L-1,溶液的pH是多少?加堿使COH-=0.01mol·L-1,pH又是多少?(1)緩沖溶液的pH值pH=pKa-log——C酸C鹽=-log1.4×10-4-log———=3.8511(2)加入0.01molH+時(shí)的pH值C酸=1+0.01=1.01mol·L-1

C鹽=1-0.01=0.99mol·L-1pH=pKa-log——=3.84C酸C鹽(3)加入0.01molOH-時(shí)的pH值C酸=1-0.01=0.99mol·L-1

C鹽=1+0.01=1.01mol·L-1pH=pKa-log——=3.86C酸C鹽假設(shè)加入的酸全部與酸根結(jié)合為乳酸,則起始濃度為假設(shè)加入的堿全部與酸反應(yīng)為乳酸根,則起始濃度為第八十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三計(jì)算緩沖溶液pH有精確式、近似式和最簡(jiǎn)式嗎?有。但作為控制酸度的緩沖溶液,對(duì)計(jì)算結(jié)果要求不十分精確,近似計(jì)算足矣。

第八十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

二、緩沖容量和緩沖范圍

緩沖溶液的緩沖能力是有一定限度的,緩沖能力的大小用緩沖容量來(lái)衡量。緩沖對(duì)濃度比值越接近于1,緩沖容量越大緩沖溶液總濃度越大,緩沖容量越大第八十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

使1L溶液的pH值增加dpH單位時(shí),所需的強(qiáng)堿dnBmol;或使pH減少dpH單位時(shí),所需強(qiáng)酸dnAmol.

β值越大,溶液的緩沖能力越大β的物理意義:第九十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三濃度對(duì)△pH的影響[HAc][Ac-]

總濃度

ca

—cbpH加入0.05mLHClΔpHpH的變化值

0.10.10.21:14.744.730.01

0.010.010.021:14.744.660.08最大

0.180.020.29:13.793.760.031.緩沖容量和緩沖溶液總濃度的關(guān)系第九十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三濃度對(duì)△pH的影響[HAc][Ac-]

總濃度

ca

—cbpH加入0.05mLHClΔpHpH的變化值

0.10.10.21:14.744.730.01

0.010.010.021:14.744.660.08最大

0.180.020.29:13.793.760.032.緩沖容量和緩沖對(duì)彼此濃度的關(guān)系第九十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

HAC--AC-不同組分比下的緩沖容量

pH

ca/cb

β/c總

pKa-2100:10.023pKa-110:10.19pKa1:10.576pKa+11:100.19pKa+21:1000.023第九十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三緩沖容量是溶液的一個(gè)狀態(tài)參數(shù),當(dāng)溶液的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),緩沖容量也發(fā)生變化。1.當(dāng)組成一定,c越大,β越大2.當(dāng)總濃度一定,組成比值越接近1:1,β值越大;當(dāng)組成為1:1,β有極值3.由βHA/A的計(jì)算式證明,當(dāng)ca:cb=1:10或10:1時(shí),β為最大值的1/3.一般認(rèn)為當(dāng)ca/cb=50或1/50有共軛酸堿對(duì)的溶液已不起緩沖作用了.第九十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

只有當(dāng)緩沖比在0.1~10范圍內(nèi),緩沖溶液才能發(fā)揮緩沖作用。通常把緩沖溶液能發(fā)揮緩沖作用(緩沖比為0.1~10)的pH范圍稱(chēng)為有效緩沖范圍。HA-A-緩沖溶液的緩沖范圍為:pH=pKaθ1第九十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

HAc--NaAc的有效緩沖范圍

pH=pKa+1,pH=pKa-1

即3.74---5.74第九十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三緩沖溶液的選擇和配制原則上述例子還告訴我們,緩沖對(duì)的濃度相等時(shí),緩沖溶液的pH=pKa,這時(shí)溶液對(duì)酸和對(duì)堿的緩沖能力相等,因此選擇緩沖溶液應(yīng)考慮:第九十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三(1)不與反應(yīng)物或生成物發(fā)生副反應(yīng);藥用緩沖溶液還應(yīng)考慮是否有毒性等。(2)總濃度較大。通常為0.01―1.0mol·L-1(3)有效緩沖范圍為

pH=pKaθ

1

選擇緩沖溶液原則:需要一定pH值的緩沖溶液,應(yīng)當(dāng)選擇pKa值接近pH值的緩沖對(duì)。第九十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例4-11:

用1.0mol·L-1氨水和固體NH4Cl為原料,如何配制1.0LpH為9.00,其中氨水濃度為0.10mol·L-1的緩沖溶液?解:緩沖對(duì)為NH4+-NH3

,NH4+的Kaθ為第九十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三需NH4Cl的質(zhì)量:m=0.18×1.0×53.5=9.6g需氨水的體積:c(NH4+)=0.18molL-1第一百頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三緩沖溶液的配制配制1.0升pH=5的緩沖溶液,如果溶液中HAc濃度為0.20mol·L-1,需1mol·L-1的HAc和1mol·L-1NaAc各多少?(pKa=4.75)pH=pKa-log——C酸C鹽log——=4.75-5=-0.250.20C鹽——=0.5560.20C鹽C鹽=0.36(mol·L-1)(2)根據(jù)c1V1=c2V2計(jì)算所需酸和鹽的體積需1mol·L-1的HAc的體積需1mol·L-1的NaAc的體積第一百零一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三緩沖溶液pH(25℃)飽和酒石酸氫鉀(0.034mol·kg-1)3.557鄰苯二甲酸氫鉀(0.050mol·kg-1)4.0080.025mol·kg-1KH2PO4+0.025mol·kg-1Na2HPO4

6.865硼砂(0.010mol·kg-1)9.180飽和氫氧化鈣12.454常用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液第一百零二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三緩沖溶液共軛酸堿對(duì)pKa緩沖范圍HCO2H/NaOHHCO2H-HCO2–3.752.75-4.75HAc-NaAcHAc-Ac

–4.753.75-5.75NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-

HPO42–7.216.21-8.21NH3·H2O-NH4ClNH4+-NH39.258.25-10.25NaHCO3-Na2CO3HCO3–-CO32–10.259.25-11.25Na2HPO4-NaOHHPO42–

-PO43–12.6611.66-13.66

第一百零三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:欲配制pH=5.00的緩沖溶液,需在50mL0.10mol·L-1的HAc溶液中加入0.10mol·L-1的NaOH多少毫升?設(shè)需NaOHxmL。則n(NaOH)=n(Ac-)pH=pKa-lg(c酸/c堿)=pKa-lg(n酸/n堿)

0.10×50-0.10x5.00=4.75-——————0.10x

x=32mL第一百零四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

三、緩沖溶液在生物學(xué)上的意義

正常人血液的pH在7.35~7.45之間,維持其pH恒定的緩沖對(duì)在血漿中主要有-H2CO3,NaHPO4-KH2PO4,Na-蛋白質(zhì)-H-蛋白質(zhì);在紅細(xì)胞液中主要有KHCO3-H2CO3,K2HPO4-KH2PO4,K-血紅蛋白-H-血紅蛋白,K-氧合血紅蛋白-H-氧合血紅蛋白。

第一百零五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三能力最大,維持血液正常的功能也最為重要。碳酸在血液中主要以溶解的CO2形式存在,碳酸氫鹽緩沖對(duì)在血液中存在如下平衡:碳酸氫鹽緩沖對(duì)在血液中的濃度最高,緩沖第一百零六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

當(dāng)緩沖對(duì)發(fā)生緩沖作用時(shí),肺部和腎臟的調(diào)節(jié)也在起著作用。當(dāng)體內(nèi)物質(zhì)代謝不斷生成二氧化碳、硫酸、磷酸、乳酸、乙酰乙酸等酸性物質(zhì)時(shí),就會(huì)與H3O+離子結(jié)合生成CO2,平衡逆向移動(dòng),H2CO3濃度增大,而濃度降低。此時(shí)可通過(guò)加快肺部呼吸吐出CO2,或通過(guò)血漿蛋白質(zhì)緩沖對(duì)和磷酸氫鹽緩沖對(duì)與其作用,而使CO2濃度降低;同時(shí)腎還可以減少對(duì)的排泄而使之得到補(bǔ)償,以此來(lái)恒定血漿的pH為7.40。第一百零七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

同理,當(dāng)體內(nèi)堿性物質(zhì)增多并進(jìn)入血漿時(shí),平衡正向移動(dòng),H2CO3濃度降低,而濃度增大,此時(shí)則由肺部控制對(duì)CO2的呼出,以及由腎臟加速對(duì)的排泄,進(jìn)一步保持血漿的pH恒定。

第一百零八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三人體內(nèi)的血液是怎樣起到緩沖作用的?Solution腎和肺是支配緩沖體系的兩個(gè)重要器官。緩沖作用涉及以下兩個(gè)重要平衡:

H+(aq)+H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l)HbH++O2HbO2+H+

人的血液呈微堿性,pH的正常值應(yīng)在7.35—7.45之間。

血液的緩沖作用主要是靠體系完成的。正常血漿中和H2CO3的濃度分別約為0.024mol·dm-3和0.0012mol·dm-3。

第一百零九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1.溶度積和溶度積規(guī)則2.沉淀的生成和溶解3.分步沉淀和沉淀的轉(zhuǎn)化

第五節(jié)沉淀溶解平衡第一百一十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1.溶度積難溶電解質(zhì)的溶解過(guò)程也是一個(gè)可逆過(guò)程,如

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

當(dāng)沉淀和溶解速率相等時(shí),建立了難溶電解質(zhì)固體和溶液中離子間的平衡,稱(chēng)為沉淀—溶解平衡。一、溶度積和溶度積規(guī)則

第一百一十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三在一定溫度下,將難溶電解質(zhì)晶體放入水中時(shí),就發(fā)生溶解和沉淀兩個(gè)過(guò)程。第一百一十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三K=Ksp(AgCl)=a(Ag+)a(Cl-)AgCl溶液中,離子濃度很小,則K=Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]Ksp:難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)。顯然Ksp越大,說(shuō)明該難溶電解質(zhì)的溶解能力越大。當(dāng)達(dá)到平衡后,Ag+和Cl-濃度不變,所以平衡時(shí)的溶液為飽和溶液。則溶度積常數(shù)就是飽和溶液中各離子濃度的乘積。其平衡常數(shù)表達(dá)式為:第一百一十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三溶度積常數(shù)的一般表達(dá)式:

AnBm(s)nAm++mBn-

Ksp=[Am+]n[Bn-]m常見(jiàn)難溶電解質(zhì)的Ksp見(jiàn)書(shū)末附錄。

Ksp值可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定,也可由熱力學(xué)函數(shù)計(jì)算得到。第一百一十四頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例4-12:

由熱力學(xué)函數(shù)計(jì)算298K時(shí)

AgCl的Ksp解:

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)fGm/(kJ·mol-1)-11076.98-

131.3rGm=

76.98+(-

131.3)-(-110)=55.68kJ·mol-1第一百一十五頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三

溶度積常數(shù)和溶解度都可表示難溶電解質(zhì)溶解能力的大小,它們之間可進(jìn)行相互換算。溶解度除了可用g/100gH2O表示,還可用g·L-1或mol·L-1表示。因?yàn)殡y溶電解質(zhì)的溶液極稀,換算時(shí)可認(rèn)為溶液的密度為1.0g·mL-12.溶度積和溶解度的相互換算第一百一十六頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:

在25℃時(shí),Ag2CrO4的溶解度s為2.110-3g/(100gH2O)

,求該溫度下Ag2CrO4的Ksp

。解:

Ag2CrO4飽和溶液的濃度為

Ksp=[Ag+]2·[CrO42-]=(2s)2·s=(26.3

10-5)2(6.310-5)=1.010-12Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

2ss第一百一十七頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:

25

,Mg(OH)2的Ksp=1.210-11,求其溶解度s(以mol·L–1表示)。解:設(shè)Mg(OH)2溶解度為smol·L–1Mg(OH)2Mg2++

2OH-

s2sKsp=[Mg2+]·[OH-]2=s·(2s)2=4s3=1.210-11第一百一十八頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三例:25oC,AgCl的溶解度為1.92×10-3g·L-1,

求同溫度下AgCl的溶度積。3.143Mr(AgCl)

=解:已知1513Lmol1034.1Lmol3.1431092.1

----×=×=S)aq(Cl(aq)Ag

AgCl(s)

-++1021080.1)}Cl()}{Ag({)AgCl(--+×===Scc)L/(mol1-SS平衡濃度第一百一十九頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三Ag2CrO4)CrOAg()AgCl(42>)CrOAg()AgCl(42SS<雖然:但是:第一百二十頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三溶度積與溶解度的關(guān)系

二者都表示物質(zhì)的溶解能力。既有聯(lián)系也有區(qū)別。

●與溶解度S概念應(yīng)用范圍不同,只用來(lái)表示難溶電解質(zhì)的溶解度?!癫皇茈x子濃度的影響,而溶解度則不同。●用比較難溶電解質(zhì)的溶解性能只能在相同類(lèi)型化合物之間進(jìn)行,溶解度則比較直觀。第一百二十一頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三25oC下,已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分別為1.12×10-12和1.77×10-10,則純水中Ag2CrO4的溶解度小于AgCl,結(jié)論是否正確?Ag2CrO42Ag+(aq)+CrO42-(aq)

Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=(2x)2(x)=4x3設(shè)Ag2CrO4的溶解度為xmol·L-1

,AgCl的溶解度為ymol·L-1

。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=(y)(y)=y2x>y所以結(jié)論不正確2xxyy

第一百二十二頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三上述換算適用于基本上不水解及不發(fā)生其它副反應(yīng)的難溶強(qiáng)電解質(zhì)。如:CaSO4;BaSO4CaF2;AgCl;AgBr;AgI等。不適用于在水溶液中會(huì)發(fā)生解離、聚合、配位等反應(yīng)的及不是一步完全解離的難溶電解質(zhì),如:CaCO3

;Fe(OH)3

等。第一百二十三頁(yè),共一百六十二頁(yè),編輯于2023年,星期三1:1型:Kθ

sp=S×S=S2

如AgCl,CaCO3

1:2或2:1型:Kθ

sp=(2S)2×S=4S3Mg(OH)2Ag2CrO41:3或3:1型:Kθ

sp=(3S)3×S=27S4

如Fe(OH)3Ag3PO42:3或3:2型:Kθ

sp=(3S)3×(2S)2=108S5如Bi2S3Ca3(PO4)2

n:m型:AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)s

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