溶液和離子平衡

關(guān)于溶液和離子平衡第1頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/322.1溶液的通性

物質(zhì)

蒸氣壓P

沸點(diǎn)t

b凝固點(diǎn)t

f

（mmHg,20℃）(℃)(℃)純水17.510000.5M糖水17.3100.27-0.930.5M尿素溶液17.3100.24-0.94一、稀溶液的依數(shù)性1.與純?nèi)軇┫啾?溶液的蒸氣壓↓,沸點(diǎn)↑,凝固點(diǎn)↓。2.其上升值或下降值與溶液中溶質(zhì)的濃度有關(guān),與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。第2頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/33溶液的通性--蒸氣壓下降1、蒸氣壓下降一定溫度下，V蒸發(fā)=V凝聚時(shí)，此時(shí)水面上的蒸氣壓稱為該溫度下的飽和蒸汽壓，簡(jiǎn)稱蒸汽壓。加入一種難揮發(fā)的非電解質(zhì)束縛一部分高能水分子占據(jù)了一部分水的表面P↓蒸汽平衡第3頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/34溶液的通性—Raoult定律在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓(P)等于純?nèi)軇┑恼魵鈮海≒A*）乘以溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)（xA

）。即：表明：在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。第4頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/35溶液的通性—蒸汽壓大小的影響因素液體的本性

溫度：任何溶液的蒸汽壓都隨溫度而變化易揮發(fā)性物質(zhì)

：蒸氣壓大的物質(zhì)難揮發(fā)性物質(zhì)：蒸氣壓小的物質(zhì)蒸汽壓大小的影響因素：第5頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三[例1]已知293.15K時(shí)水的飽和蒸氣壓為2.338kPa,若在100g水中溶解9g葡萄糖(C6H12O6,M=180g·mol-1),求此溶液的蒸氣壓。解:

n水=m/M=100g/18g·mol-1=5.56moln葡萄糖=m/M=9g/180g·mol-1=0.05mol⊿p=p*·xB=2.338kPa×0.0089=0.021kPap溶液=p*-⊿p=2.338kPa-0.021kPa=2.317kPa

xB

===0.00890.055.56+0.05

nBnA+nB根據(jù)p*-p溶液=⊿p

和⊿p=p*·xB計(jì)算。第6頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/37溶液的通性—凝固點(diǎn)下降凝固點(diǎn)：某物質(zhì)的液相蒸汽壓與固相蒸汽壓相等時(shí)的溫度。用Tf表示或在一定外壓下，物質(zhì)固、液兩相平衡共存時(shí)的溫度。2．液體的凝固點(diǎn)降低（freezingpoint）第7頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/38溶液的通性—凝固點(diǎn)下降的原因

Tf

273

P(kPa)T(K)水冰溶液AB0.61A：冰-水共存

B：冰-溶液共存ΔTfΔTf＝kfbB

kf稱為凝固點(diǎn)降低常數(shù)bB為質(zhì)量摩爾濃度（mol

/Kg）

bB=nB/mA,nB為溶質(zhì)的摩爾數(shù)，mA為溶劑的質(zhì)量是溶液蒸氣壓下降的直接結(jié)果溶液的凝固點(diǎn)降低的原因第8頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/39溶劑凝固點(diǎn)/Kkf

水273.01.86

苯278.54.90

醋酸289.63.90

樟腦452.839.7

萘353.06.90

溴乙烯283.012.5幾種溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)第9頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/310溶液的通性—溶液的沸點(diǎn)上升的原因3．溶液的沸點(diǎn)上升（boilingpoint）液體的沸點(diǎn)(boilingpoint)當(dāng)P液

=P外，液體沸騰時(shí)的溫度。溶液的沸點(diǎn)升高是溶液蒸氣壓下降的直接結(jié)果正常沸點(diǎn)：當(dāng)P外=P標(biāo)時(shí)的液體的沸點(diǎn)。第10頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/311溶液的通性—溶液的沸點(diǎn)上升的數(shù)值101.3P(kPa)

373TBT(K)純水水溶液△Tb∴ΔTb

=kb?bB

kb稱為沸點(diǎn)升高常數(shù)第11頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/312溶液的通性—幾種溶劑的沸點(diǎn)上升常數(shù)溶劑沸點(diǎn)/KKb

水373.00.52

苯353.22.53

三氯甲烷333.23.63

萘491.05.80

乙醚307.42.16幾種溶劑的沸點(diǎn)上升常數(shù)第12頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/313【解】尿素CO(NH2)2摩爾質(zhì)量為60g·mol-12.6克尿素的物質(zhì)的量n=2.6/60=0.0433mol1kg溶劑中尿素的物質(zhì)的量n=0.0433×1000/50=0.866mol

尿素的質(zhì)量摩爾濃度bB=0.866mol·kg-1ΔTb=Kb·bB=0.52×0.866=0.45℃ΔTf=Kf·bB=1.86×0.866=1.61℃

沸點(diǎn)：100℃+0.45℃=100.45℃凝固點(diǎn)：0℃-1.61℃=-1.61℃【例2】2.6克尿素CO(NH2)2溶于50克水中，計(jì)算此溶液的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)第13頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/3溶液的通性—應(yīng)用溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降的應(yīng)用：在汽車(chē)、拖拉機(jī)的水箱（散熱器)中加入乙二醇、酒精、甘油等可使其凝固點(diǎn)降低而防止結(jié)冰。利用凝固點(diǎn)下降，冰和鹽的混合物可作冷凍劑。利用沸點(diǎn)上升原理，工件處理時(shí)可以在高于水的沸點(diǎn)的溶液中進(jìn)行。因?yàn)楹s質(zhì)的化合物可以看作是一種溶液，因此有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)中常用測(cè)定沸點(diǎn)或熔點(diǎn)的方法來(lái)檢驗(yàn)化合物的純度。第14頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/315滲透現(xiàn)象：通過(guò)半透膜發(fā)生表面上單方面的擴(kuò)散現(xiàn)象⑴產(chǎn)生條件有半透膜膜兩側(cè)有濃度差⑵滲透方向：從稀溶液向濃溶液進(jìn)行滲透。溶劑(a)滲透現(xiàn)象

溶液溶液溶劑

(b)滲透壓力Π

4．溶液的滲透壓第15頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/316溶液的通性—滲透壓方程達(dá)滲透平衡時(shí)溶液液面上的所加的額外壓力：滲透壓。符號(hào)：?jiǎn)挝?；Pa或kPa滲透壓方程V=nBRT

或

=cBRT

電解質(zhì)溶液

=cBRT第16頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/317【解】（1）Π=cBRTcB=Π/RT=366/[8.314×(273+20)]=1.50×10-1mol·m-3

=1.50×10-4mol·dm-3（2）設(shè)血紅素的摩爾質(zhì)量為M，則1.50×10-4mol·dm-3=1.0g/M/0.1dm-3M=1.0/1.50×10-4mol=6.7×104g·mol-1【例3】血紅素1.0g溶于水配成100cm3溶液，此溶液在20℃時(shí)的透壓為366Pa。計(jì)算：①溶液的物質(zhì)的量濃度；②血紅素的相對(duì)分子質(zhì)量。第17頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/318溶液的通性—稀溶液的依數(shù)性小結(jié)1.蒸氣壓下降3.沸點(diǎn)升高2.凝固點(diǎn)降低4.滲透壓力的數(shù)值與溶液中質(zhì)點(diǎn)的個(gè)數(shù)成正比依數(shù)性的含義ΔTf＝kf

?

bBΔTb

=kb?bBV=nBRT第18頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/3192.2酸堿理論1、酸堿電離理論(阿累尼烏斯酸堿理論）凡是在水中能解離出H+的物質(zhì)是酸(acid)，能解離出OH-的物質(zhì)是堿(base)。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：H++OH--===H2O。局限性無(wú)法解釋NH3·H2O的弱堿性無(wú)NH4OH不適用于非水體系或無(wú)溶劑體系NH3(g)+HCl(g)苯NH4Cl(s)H+不能單獨(dú)存在于水溶液中第19頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三凡能給出質(zhì)子（H+）的物質(zhì)稱為酸。

凡能接受質(zhì)子（H+）的物質(zhì)稱為堿。兩性物質(zhì)如H2O,HCO3-,HS-2.酸堿質(zhì)子理論HClH+

+Cl-HAcH+

+Ac-NH4+

H+

+

NH3H2SO3

H+

+

HSO3-HSO3-

H+

+SO32-(1)定義如：酸堿⒈酸和堿可以是分子，也可以是正、負(fù)離子.⒉酸和堿具有相對(duì)性.⒊沒(méi)有“鹽”的概念.第20頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三共軛酸堿對(duì)

(conjugateacid-basepair)H+

+B-HB

HB-B-[練習(xí)1]下列各組物質(zhì)中屬于共軛酸堿對(duì)的是()

A.H3PO4—H2PO4-

B.H3PO4—HPO42-

C.H3PO4—PO43-D.H2PO4-—HPO42-

E.H2PO4-—PO43-F.HPO42-—PO43-

(2)酸堿共軛關(guān)系共軛酸共軛堿A

D

F酸H++堿第21頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三注意:共軛酸堿對(duì)是不能單獨(dú)存在的半反應(yīng)。

A1B2H+H+或

A2B1H3O++Cl-H3O++Ac-NH4++OH-HAc+OH-

H3O++NH3

HCl+H2OH2O+Ac-

HAc+H2OH2O+NH3NH4++H2O

H3O++OH-H2O+

H2O根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是在兩個(gè)共軛酸堿對(duì)之間發(fā)生質(zhì)子傳遞反應(yīng)。

酸1堿2酸2堿1第22頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三凡能給出孤對(duì)電子對(duì)的物質(zhì)稱為堿(Lewisbase)

凡能接受孤對(duì)電子對(duì)的物質(zhì)稱為酸(Lewisacid)

酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):

形成配位鍵并生成酸堿配合物.配位鍵:兩原子間的共用電子對(duì)是由一個(gè)原子單獨(dú)提供的化學(xué)鍵稱為通常用→表示.）3.酸堿電子理論（Lewis酸堿理論）

酸 堿酸堿配合物(電子對(duì)接受體)(電子對(duì)給予體)

H++

:OH-

＝H←OHHCl+:NH3

＝[H←NH3]BF3+:F-

＝[Ｆ3B←F]Cu2++4:NH3＝[Cu(←NH3)4]第23頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三[練習(xí)2]

根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,試判斷下列物質(zhì)中:H2S,CO32-,HCO3-,NH4+,H2O,OH-

能作酸的是

;能作堿的是

;又可作酸又可作堿的是

;CO32-,HCO3-,H2O,OH-

H2S,HCO3-,NH4+,H2O

HCO3-,H2O第24頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三

[練習(xí)3]

根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,下列各組物質(zhì)中,全是酸的一組是()；全是堿的一組是()。(A)H2S、CO32-、HCO3-;(B)NH4+、H3O+、OH-;(C)HAc、HS-、HCO3-;(D)H2O、CO32-、S2-

C

D

第25頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.水的離子積H2O+H2OH+H3O++OH-化簡(jiǎn):H2OH++OH-一、水的離子積和溶液的pH值

在298.15K、純水中測(cè)得：水的離子積常數(shù)2.3弱電解質(zhì)的解離平衡第26頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.溶液的酸堿性(pH)

pKW?=-lg(KW?)

pH=-lg[ceq(H+)/c?]

pOH=-lg[ceq(OH-)/c?]

稀溶液、298.15K時(shí)：

∵[ceq(H+)/c?]·[ceq(OH-)/c?]=KW?,兩邊分別取負(fù)對(duì)數(shù):-lg[ceq(H+)/c?]–lg[ceq(OH-)/c?]=-lg(KＷ?)

∴

pH+pOH=pKW?∴

pH+pOH=14KW?=1.0×10-14

或:pH=14-pOH第27頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/328例1.1求純水在50℃時(shí)的pH值。解：50℃時(shí)，水的Kwθ

=5.35×10-14∵Ceq（H+）=Ceq（OH-）∴Ceq（H+）=（）mol·L-1=2.31×10-7mol·L-1∴pH=-lg（2.31×10-7mol·L-1/1mol·L-1）=6.64第28頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、

一元弱酸、弱堿的解離平衡弱電解質(zhì)(K?介于10-2~10-7);極弱電解質(zhì):K?＜10-7。

在水溶液中只有部分分子解離成離子的電解質(zhì)。弱電解質(zhì):

解離度()=×100%解離前弱電解質(zhì)總濃度

解離部分弱電解質(zhì)濃度弱電解質(zhì)按解離常數(shù)大小劃分第29頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三HB+H2OH3O+

+

B-

Ka?

越大,酸性越強(qiáng)。順序:HAc＞NH4+＞HS-如:

HAc

H++Ac-

HAc1.74×10-5

NH4+

5.60×10-10

HS-

1.00

×10-14

如:1.一元弱酸的解離平衡常數(shù)(Ka?):

簡(jiǎn)寫(xiě)為：HBH+

+

B-第30頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三設(shè)HAc的初始濃度為c0,平衡時(shí)

一元弱酸溶液pH值的計(jì)算初始濃度/(mol·dm-3)

c000

HAc

H+

+Ac-

平衡濃度/(mol·dm-3)

c0-xxx當(dāng)c0/Ka?≥500時(shí),c0-x≈c0，則：∴ceq(H+)=x≈Ka?×c0

ceq(H+)=ceq(Ac-)=x

ceq(HAc)=c0-ceq(H+)=c0-x第31頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三【例2-3】計(jì)算0.10mol·dm-3HAc溶液中H+濃度、pH值和HAc的解離度α。(已知Ka?=1.74×10-5)解：pH=

-lg[ceq(H+)/c?]=

-lg[1.32×10-3/1.0]=2.88∵

==

1.32×10-3mol·dm-3

∴

ceq(H+)≈

Ka?·c0

α=

ceq(H+)/c0=1.32×10-3/0.1=1.32％答:(略)。

HAc

H+

+Ac-第32頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.一元弱堿的解離平衡常數(shù)(Kb?):

Kb?

越大,堿性越強(qiáng)。如:NH3+H2ONH4++OH-B-+H2OHB+OH-第33頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三設(shè)NH3的初始濃度為c0,平衡時(shí)初始濃度/(mol·dm-3)

c00

0平衡濃度/(mol·dm-3)

c0-xx

xpH=14-pOH當(dāng)c0/Kb?≥500時(shí)，c0-x≈c0則：一元弱堿溶液pH值的計(jì)算

NH3+H2ONH4++OH-∴

ceq(OH-)=x≈Kb?×c0=

x2c0-x第34頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三【例2-6】計(jì)算0.20mol·dm-3NH3·H2O溶液中OH-濃度、pH值及解離度α。(已知NH3·H2O的Kb?=1.77×10-5)

pOH=-lg[ceq(OH-)/c?]=-lg[1.88×10-3/1.0]=2.73pH=14–pOH=14–2.73=11.27解:.

∴

ceq(OH-)≈Kb?·c0≈1.77×10-5×0.20=1.88×10-3mol·dm-3

α

=ceq(OH-)/c0=1.88×10-3/0.2=0.94％答:(略)。0.201.77×10-5∵c0/Kbθ＝＞500NH3·H2ONH4++OH-第35頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三

HBH+

+B-B-

+H2OHB+OH-Kw?=1.0×10-14

3.共軛酸堿對(duì)的解離常數(shù)之間的關(guān)系:在一定溫度下的稀溶液中:pKa?+pKb?=pKw?pKa?+pKb?=14在298.15K時(shí):第36頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三【例1】計(jì)算0.10mol·dm-3NH4Cl溶液的pH值。已知298.15K時(shí)，NH3·H2O的堿解離常數(shù)Kb?為1.77×10-5。

NH4+和NH3是共軛酸堿對(duì)，解:NH4+H+

+NH3

(

Ka?)根據(jù)

Ka?·Kb?

=

Kw?，則NH4+的酸解離常數(shù)Ka?為：

1.77×10-51.0×10-14=

=

=5.65×10-10

Kw?∵

c0/Ka?

=0.10/(5.65×10-10)＞500

=7.52×10-6mol·dm-3

∴

ceq(H+)≈Ka?·c0

=5.65×10-10×0.10

pH=-lg[ceq(H+)/c?]=

-lg[7.52×10-6/1.0]=5.12第37頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三解:Ac-+H2OHAc+OH-

(Kb?)∵c0/Kb?

=0.10/(5.71×10-10)＞500

∴

ceq(OH-)≈Kb?·c0=5.71×10-10×0.10

=7.56×10-6mol·dm-3

pOH=-lg[ceq(OH-)/c?]=

-lg[7.56×10-6/1.0]=5.12pH=14–pOH=14–5.12=8.88答:(略).HAc與Ac-為共軛酸堿對(duì),根據(jù):Ka?·Kb?=Kw?=

=

=

5.71×10-10

1.75×10-51.0×10-14Kw?【例2】計(jì)算0.10mol·dm-3NaAc溶液的pH值。已知298.15K時(shí)，HAc的酸解離常數(shù)Ka?為1.75×10-5。

第38頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/339弱電解質(zhì)的解離平衡三、多元弱電解質(zhì)的分級(jí)電離能釋放出多個(gè)質(zhì)子的酸稱為多元弱酸

===8.91×10-8

==1.12×10-12

>>∴任何多元弱酸中：離解特點(diǎn)：部分解離（共性）；分步解離，以第一步為主（個(gè)性）。第39頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/340【例】計(jì)算0.10mol·L-1H2S溶液中的[H+]、[HS-]及[S2-]。已知Ka1=8.91×10-8，Ka2=1.12×10-12。解：設(shè)[H+]=χmol·L-1，并忽略第二步電離平衡濃度/mol·L-1

0.10-χ

χ≈χ∴[H+]≈[HS-]≈9.54×10-5mol·L-1也可直接用一元弱酸的近似公式計(jì)算：[H+]≈[HS-]≈==9.54×10-5mol·L-1第40頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/341作近似計(jì)算時(shí)，第二級(jí)解離很小，[H+]≈[HS-]，所以Ka2=[H+][S2-]/[HS-]≈[S2-]=1.10×10-12[S2-]=1.10×10-12mol·dm-3由上可知，在氫硫酸溶液中，[S2-]在數(shù)值上約等于Ka2。一般來(lái)說(shuō)，任何單一的二元弱酸中兩價(jià)負(fù)離子的濃度均約等于其二級(jí)解離常數(shù)。第41頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/342弱電解質(zhì)的解離平衡—同離子效應(yīng)四、同離子效應(yīng)和緩沖溶液1.同離子效應(yīng)

pH↓[OH-]↓↓0.10mol·L-1NH3·H2O+酚酞

→紅

少量NH4Ac(s)顏色變淺在弱電解質(zhì)溶液中加入含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，將使弱電解質(zhì)離解度下降的現(xiàn)象，稱為同離子效應(yīng)。第42頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/343弱電解質(zhì)的解離平衡—同離子效應(yīng)∴平衡向左移動(dòng)，α↓。解釋：平衡移動(dòng)原理如：HAc-NH4AcHAcH++Ac-NH4AcNH4++Ac-∵[Ac-]↑第43頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/344例：在0.400mol·dm-3氨水溶液中，加入等體積0.400mol·dm-3NH4Cl溶液，求混合溶液中OH-濃度、pH值和NH3·H2O的解離度,

Kb=1.79×10-5。【解】?jī)煞N溶液等體積混合后濃度各減小一半，均為0.200mol·dm-3。設(shè)已解離NH3的濃度為x，則

NH3·H2O=NH4++OH-開(kāi)始0.2000.2000平衡0.200-x0.200+x

x因Kb值很小，0.200±x≈0.200，所以x=[OH-]=1.79×10-5mol·dm-3pH=14-pOH=14+lg[OH-]=9.30α=x/c=1.70×10-5/0.200=8.95×10-5≈9.00×10-5=0.009%第44頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/345弱電解質(zhì)的解離平衡—緩沖溶液2.緩沖溶液在含有HAc的NaAc的溶液中存在下列解離過(guò)程:

HAc

H++Ac-

NaAc→Na++Ac-

NaAc完全解離，由于同離子效應(yīng)，降低了HAc的解離度，這時(shí)[HAc]和[Ac-]都較大，而且存在著[HAc]解離平衡。當(dāng)加入少量H+時(shí)，H+離子和溶液中的Ac-結(jié)合生成HAc，使解離平衡向左移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)H+離子濃度不會(huì)顯著增加；

第45頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/346如果在上述溶液中加入少量的堿，增加的OH-與溶液中的H+離子結(jié)合為水，這時(shí)HAc的解離平衡向右移動(dòng)，以補(bǔ)充H+離子的減少。能夠抵抗外加少量酸、堿和水的稀釋,而本身pH值不發(fā)生顯著變化的作用稱為緩沖作用,具有緩沖作用的溶液稱為緩沖溶液。緩沖能力是有限的，只是少量酸堿。第46頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/347弱電解質(zhì)的解離平衡—緩沖溶液原理

加少量OH-:

大量HAc+OH-→Ac-+H2O

[HAc]略↓[Ac-]略↑[H+]略↓HAc—NaAc體系HAcH++Ac-NaAc→Na++

Ac-

加少量H+:大量Ac-+H+→HAc

[HAc]略↑[Ac-]略↓[H+]略↑加少量水:[HAc]/[Ac-]基本不變第47頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/348弱電解質(zhì)的解離平衡—緩沖溶液緩沖對(duì)組成特點(diǎn)：⒉酸式鹽+次級(jí)鹽

NaHCO3—Na2CO3NaH2PO4—Na2HPO4…⒈

弱酸+弱酸鹽

HAc—NaAc

H2CO3—NaHCO3

…

⒊弱堿+弱堿鹽

NH3—NH4Cl

…

均含共軛酸堿對(duì)第48頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/349弱電解質(zhì)的解離平衡—緩沖溶液緩沖溶液的計(jì)算弱酸與其鹽：共軛酸H++共軛堿弱堿與其鹽：堿+H2O酸+OH-第49頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/350弱電解質(zhì)的解離平衡—緩沖溶液例：用濃度均為0.20mol·L-1

的HAc和NaAc溶液等體積比混合成10ml緩沖液，計(jì)算該緩沖液的pH值。若在該溶液中加入0.10mol·L-1NaOH0.30ml，再計(jì)算該緩沖液的pH值(HAc的pKa=4.75)。解:⑴⑵加入強(qiáng)堿后：△pH=pH1－pH0=4.78－4.75=0.03第50頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/351弱電解質(zhì)的解離平衡—緩沖溶液的選擇

緩沖溶液的選擇

1）選擇緩沖對(duì)

pH≈pKa（或pOH≈pKb）同時(shí)考慮配伍禁忌，無(wú)干擾反應(yīng)發(fā)生。

2）

控制緩沖對(duì)的總濃度。

3）計(jì)算所需緩沖對(duì)物質(zhì)的量。第51頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/352弱電解質(zhì)的解離平衡表2-4常見(jiàn)的緩沖溶液及其pH范圍配制緩沖溶液的試劑緩沖組分pKa緩沖范圍HCOOH-NaOHHCOOH-HCOO-3.752.75-4.75HAc-NaAcHAc-Ac-4.753.75-5.75NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4--HPO42-7.216.21-8.21Na2B4O7-HClH3BO3-B(OH)4-9.148.14-10.14NH3·H2O-NH4ClNH4+-NH39.258.25-10.25NaHCO3-Na2CO3HCO3-CO32-10.259.25-11.25Na2HPO4-NaOHHPO42—PO43-12.6611.66-13.66第52頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/3532.4多相離子平衡與溶度積一、溶度積（Ks）一般可用溶解度的大小來(lái)衡量物質(zhì)在水中溶解能力的大小.物質(zhì)溶解度(g/100g水)易溶物>0.1微溶物0.01~0.1難溶物<0.011、溶度積常數(shù)（1）溶解度θ第53頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/354多相離子平衡與溶度積—溶度積（2）沉淀的生成與溶解對(duì)難溶物來(lái)說(shuō),在它的飽和溶液中存在多相離子平衡.Ba2+SO42-一定T時(shí):

溶解溶解BaSO4(s)BaSO4(aq)Ba2+(aq)+SO42-(aq)

沉淀沉淀第54頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/355多相離子平衡與溶度積—溶度積(3)溶度積常數(shù)全部電離Ba2+(aq)+SO42-(aq)

BaSO4(s)BaSO4(aq)第55頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/356多相離子平衡與溶度積—溶度積常數(shù)

BaSO4(s）)Ba2+(aq)+SO42-(aq)Ba2++SO42-簡(jiǎn)寫(xiě)為BaSO4(s)設(shè)AmBn(s)mAn++nBm-Ksθ={[An+]/Cθ}m{[Bm-]/Cθ}n平衡時(shí)Ksθ

={[Ba2+]/Cθ}{[SO42-]/Cθ}Ksθ稱為溶度積常數(shù),簡(jiǎn)稱溶度積(solubilityproduct).

表示一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各離子濃度冪的乘積為一常數(shù)。第56頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/357多相離子平衡與溶度積例：

已知298K時(shí),BaSO4的Ksθ=1.0710-10,Ag2CrO4的Ksθ=1.1210-12,

試比較二者溶解度S的大小。

解：BaSO4(s)Ba2++SO42-平衡濃度/mol·L-1

SSKθs={[Ba2+]/Cθ}{[SO42-]/Cθ}=S22、溶度積和溶解度第57頁(yè)，講稿共67頁(yè)，2023年5月2日，星期三2023/7/358多相離子平衡與溶度積溶度積的計(jì)算方法a、定義法。b、熱力學(xué)方法－△rGm=2.303RTlgKSθθKs

θ={[An+]/Cθ}m{[Bm-]/