电解质溶液基础化学讲稿.ppt

关于电解质溶液基础化学第一页，讲稿共一百四十四页哦酸碱理论的发展：（简单了解）酸碱理论的发展：（简单了解）Arrhenius电离理论电离理论：酸酸在水中解离出的在水中解离出的阳离子全部是阳离子全部是H+的物质的物质碱碱在水中解离出的在水中解离出的阴阴离子全部是离子全部是OH-的物质的物质HClH+Cl-H+是酸的特征是酸的特征NaOHOH-+Na+OH-是碱的特征是碱的特征强调：酸碱反应在水中进行强调：酸碱反应在水中进行酸碱反应的实质:H+OH-=H2O第二页，讲稿共一百四十四页哦把酸碱范围限于能离解出把酸碱范围限于能离解出H+或或OH-的物质的物质NH4Cl 溶液呈酸性溶液呈酸性,NaAc溶液呈碱性溶液呈碱性Arrhenius SA 电离理论电离理论局限性局限性:把酸碱反应只限于水溶液中把酸碱反应只限于水溶液中,NH3(g)+HCl(g)NH4+Cl-(但本身并不含但本身并不含H+和和OH-)(反应是在气相中进行反应是在气相中进行)因此有些实验事实是无法解释的，例因此有些实验事实是无法解释的，例第三页，讲稿共一百四十四页哦评评 价：价：酸碱电离理论仅适用于水溶液中，由于是最早提出的一种现代酸碱理论，所以也称为经典的酸碱理论，对人类认识酸碱现象起到巨大的作用，在化学史上占有重要位置。虽然这一理论的全部内容已经为质子理论所包含，但由这一理论所产生的酸、碱、盐的概念，及电离、水解等反应还是经常使用。Arrhenius SA 电离理论电离理论第四页，讲稿共一百四十四页哦 1923年由丹麦的Brnsted和英国的Lowry同时提出，该理论可以用于水溶液和非水溶液中，及其它有质子转移的反应中。布朗斯特Brnsted J N,1879-1947丹麦物理化学家.因其酸、碱质子理论而著名于世.Bronsted and Lowry：酸碱质子理论：酸碱质子理论第五页，讲稿共一百四十四页哦Bronsted and Lowry：酸碱质子理论：酸碱质子理论 酸酸凡能凡能给出给出质子质子(H+)的物质的物质 碱碱凡能凡能接受接受质子质子(H+)的物质的物质HAcNH3优点：酸碱反应可以不在水中进行优点：酸碱反应可以不在水中进行NH3(l)+HAc(l)NH4+Ac-第六页，讲稿共一百四十四页哦Lewis:电子理论 P42 酸酸凡能接受接受电子对电子对的物质 碱碱凡能提供提供电子对电子对的物质酸碱反应的实质:配位键的形成并生成酸碱配合物。扩展到金属阳离子扩展到金属阳离子酸是电子对的接受体酸是电子对的接受体;碱是电子对的给予体碱是电子对的给予体第七页，讲稿共一百四十四页哦(电子对接受体电子对接受体)(电子对给予体电子对给予体)酸酸 +碱碱 酸碱配合物酸碱配合物 H+:OH-H OH BF3 +:F-F BF3 SO3 +CaO:CaO SO3 Ag+2:NH3 H3N Ag+NH3路易斯酸路易斯酸 路易斯碱路易斯碱Lewis:电子理论第八页，讲稿共一百四十四页哦优点：酸碱范围非常广泛，从电子优点：酸碱范围非常广泛，从电子对的对的授受授受来说明酸碱反应。来说明酸碱反应。局限性局限性:酸碱范围太广酸碱范围太广,不易掌握特不易掌握特征征.确定路易斯酸碱的相对强度尚无确定路易斯酸碱的相对强度尚无统一标度统一标度,反应方向难以确定。反应方向难以确定。Lewis:电子理论第九页，讲稿共一百四十四页哦酸碱质子理论（proton theory of acid and base）一、质子酸碱的概念Brnsted-Lowry Acid-base Theory第十页，讲稿共一百四十四页哦HAcH+Ac-NH4+H+NH3H+Ac-HAcNH3+H+NH4+（一）（一）酸碱的定义 酸酸凡能给出给出质子(H+)的物质 碱碱凡能接受接受质子(H+)的物质第十一页，讲稿共一百四十四页哦酸分子酸离子酸H2C2O4、HCl H2CO3、HAcH3PO4、H2S HCOOH、HCNH3O+、CH3NH3+、NH4+、(CH3)2NH2+NH3+含一个以上质子(H+)化合物一般为含H+的阳离子第十二页，讲稿共一百四十四页哦碱分子碱离子碱OH-、C2O42-、Cl-、CO32-、Ac-、PO43-、S2-、HCOO-、CN-、CH3NH2、(CH3)2NH NH2一般为含氮化合物一般为无H+的阴离子第十三页，讲稿共一百四十四页哦两性物质两性物质既能给出既能给出H+,也能接受也能接受H+的物质。的物质。NaHCO3Na+HCO3-HCO3-作为酸：作为酸：H+CO32-作为碱：作为碱：HCO3-+H+H2CO3中性物质中性物质既不能给出既不能给出H+,也不能接受也不能接受H+的物质。的物质。(Na+，Ca2+等金属离子等金属离子)一般为带一个或一个以上质子一般为带一个或一个以上质子(H+)的阴离子或分子的阴离子或分子第十四页，讲稿共一百四十四页哦注意注意一般地，一般地，酸酸：不能再：不能再接受接受H+碱碱：不能再：不能再提供提供H+两性物质两性物质：二者均可：二者均可 有关有关 酸、碱、两性物质酸、碱、两性物质的概念一定要区别开来的概念一定要区别开来 不要混淆不要混淆第十五页，讲稿共一百四十四页哦提问下列各物质是酸、碱还是两性物质？下列各物质是酸、碱还是两性物质？HClF-HCNCN-NH4+H2CO3HCO3-CO32-H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-第十六页，讲稿共一百四十四页哦酸碱质子理论小结酸碱质子理论小结(1)酸或碱可以是分子也可以是离子酸或碱可以是分子也可以是离子(2)两性物质既是酸也是碱两性物质既是酸也是碱(3)酸碱质子理论酸碱质子理论没有盐的概念没有盐的概念例：例：Na2CO3：CO32-是碱，是碱，Na+是中性物质是中性物质NH4Ac：NH4+是酸，是酸，Ac-是碱是碱两性物质第十七页，讲稿共一百四十四页哦HB H+B-HB是是B-的共轭酸的共轭酸B-是是HB的共轭碱的共轭碱酸酸碱碱共轭共轭HBB-称为共轭酸碱对条件条件二二者者仅仅差差一一个个均均有有 部部分分BH+(conjugate acid-base couple)第十八页，讲稿共一百四十四页哦NH4+NH3 HAcAc-H3O+H3PO4 PO43-H3PO4HPO42-H3PO4H2PO4-HCO3-H2CO3OH-HCl Cl-H2PO4-HPO42-H2PO4-PO43-HPO42-PO43-CO32-H2CO3CO32-HCO3-HPO4-H2CO3HCO3-H2PO4-提问下列哪些是共轭酸碱对？下列哪些是共轭酸碱对？第十九页，讲稿共一百四十四页哦H2PO4-共轭酸是共轭酸是共轭碱是共轭碱是H2CO3CO32-HCO3-共轭酸是共轭酸是共轭碱是共轭碱是H3PO4HPO42-填空两性物质两性物质第二十页，讲稿共一百四十四页哦常见共轭酸碱对常见共轭酸碱对 酸酸H3O+H3PO4H2PO4-HPO42-H2CO3HAcNH4+H2O质子质子 H+H+H+H+H+H+H+H+碱碱H2OH2PO4-HPO42-PO43-HCO3-Ac-NH3OH-电电离离式式酸酸碱碱半半反反应应(共轭酸）共轭酸）(共轭碱共轭碱)注：仅仅是酸碱共轭关系的表达形式，并不是实际反应式注：仅仅是酸碱共轭关系的表达形式，并不是实际反应式第二十一页，讲稿共一百四十四页哦共轭酸碱的特点：共轭酸碱的特点：酸比它的共轭碱多一个质子。酸比它的共轭碱多一个质子。酸愈强，其共轭碱愈弱；碱愈强，其共轭酸愈酸愈强，其共轭碱愈弱；碱愈强，其共轭酸愈弱。弱。某酸碱对中的酸，在另一酸碱对中是碱的物质某酸碱对中的酸，在另一酸碱对中是碱的物质是两性物质。是两性物质。第二十二页，讲稿共一百四十四页哦电离式：电离式：HAcH+Ac-解解离式：离式：HAc+H2OH3O+Ac-H+酸1酸2碱1碱2HAc Ac-H3O+H2O（二）（二）酸碱反应的实质酸碱反应的实质酸碱反应的实质：酸碱反应的实质：两对共轭酸碱对之间的质子传递反应第二十三页，讲稿共一百四十四页哦（二）（二）酸碱反应的实质酸碱反应的实质HCl +NH3 Cl-+NH4+HCl +Ac-Cl-+HAc H3O+OH-H2O +H2O(共轭酸碱对共轭酸碱对)1(共轭酸碱对共轭酸碱对)2H+酸碱反应总是由较强的酸和较强的碱作用，向着生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行，相互作用的酸和碱愈强，反应进行得愈完全。第二十四页，讲稿共一百四十四页哦练习题练习题请写出请写出NH4Cl和和NaAc在水中的解离式在水中的解离式NH4+H2ONH3+H3O+Ac-+H2OHAc+OH-H+H+第二十五页，讲稿共一百四十四页哦HA +B-A-+HB(三三)酸碱质子传递平衡和平衡常数酸碱质子传递平衡和平衡常数H+K=A-HBHAB-K是酸碱质子传递平衡常数是酸碱质子传递平衡常数K值愈大值愈大,质子从质子从HA转移给转移给B-的能力愈强的能力愈强第二十六页，讲稿共一百四十四页哦酸和碱的解离平衡常数酸和碱的解离平衡常数 HB +H2O B-+H3O+Ka=B-H3O+HB Ka 称为酸解离平衡常数，表示酸在水称为酸解离平衡常数，表示酸在水中给出质子能力的大小。中给出质子能力的大小。Ka 越大，酸越大，酸性越强。性越强。Ka 的大小与温度有关。的大小与温度有关。基础化学基础化学 Basic chemistry 第二十七页，讲稿共一百四十四页哦 B-+H2O HB +OH-Kb=HBOH-B-Kb称为碱解离平衡常数，表示碱在水称为碱解离平衡常数，表示碱在水中接受质子能力的大小。中接受质子能力的大小。Kb 越大，碱越大，碱性越强。性越强。基础化学基础化学 Basic chemistry 第二十八页，讲稿共一百四十四页哦(一一)水的质子自递平衡和水的离子积水的质子自递平衡和水的离子积H2O +H2OOH-+H3O+H+K=H3O+OH-H2O H2O二二 水的质子自递平衡水的质子自递平衡半反应半反应1H2OH +OH H+H2OH3O+半反应半反应2总反应总反应第二十九页，讲稿共一百四十四页哦K H2O2=H3O+OH-KW=H3O+OH-KW=1.010-14概念解释：概念解释：KW称为水的离子积称为水的离子积 温度不变，温度不变，KW不变不变 一般计算，一般计算，KW=1.010-14即即H3O+OH-，KW不变不变 KW与温度有关与温度有关(见附录三见附录三 表表1)室温室温公式适用范围公式适用范围:纯水及任何物质的稀水溶液纯水及任何物质的稀水溶液第三十页，讲稿共一百四十四页哦在在纯水或中性纯水或中性溶液中：溶液中：H3O+=OH-在在酸性酸性溶液中：溶液中：H3O+1.010-7 molL-1在在碱性碱性溶液中：溶液中：H3O+1.010-7 molL-1=1.010-7 molL-1 OH-OH-(二二)水溶液的水溶液的pH第三十一页，讲稿共一百四十四页哦稀溶液：稀溶液：pH=-lgH3O+pH=-lgaH3O+离子强度大的溶液：离子强度大的溶液：(或或pOH=-lgaOH-)任何溶液：任何溶液：(室温下）室温下）pH +pOH =pKw=14.00(或或pOH=-lgOH-)溶液溶液pH值的概念值的概念第三十二页，讲稿共一百四十四页哦在在纯水或中性纯水或中性溶液中：溶液中：H3O+=OH-=1.010-7 molL-1在在酸性酸性溶液中：溶液中：H3O+1.010-7 molL-1 OH-在在碱性碱性溶液中：溶液中：H3O+1.010-7 molL-1 OH-pH=7pH7pH7人的血浆：人的血浆：H+=3.610-84.510-8molL-1pH=7.357.44第三十三页，讲稿共一百四十四页哦三三 酸碱的强度酸碱的强度 P29(一一)酸和碱的解离平衡常数酸和碱的解离平衡常数Ka:称为酸的解离平衡常数称为酸的解离平衡常数Kb:称为碱的解离平衡常数称为碱的解离平衡常数HB+H2OB-+H3O+Ka=H3O+B-HBB-+H2OHB +OH-Kb=OH-HBB-第三十四页，讲稿共一百四十四页哦Ka,H3O+,HB,酸易失酸易失H+,酸愈强酸愈强。Ka反映了酸离解的程度，可衡量酸的反映了酸离解的程度，可衡量酸的强度强度.问：问：HAc(Ka=1.7510-5)、甲酸甲酸(1.810-4)、氢氰酸氢氰酸(Ka=6.210-10)酸性大小顺序酸性大小顺序甲酸甲酸HAc氢氰酸氢氰酸(一一)酸和碱的解离平衡常数酸和碱的解离平衡常数第三十五页，讲稿共一百四十四页哦2、HB+H2O+B-OH-Kb=B-HBOH-Kb,B-碱易碱易愈强愈强OH-H+,得得碱碱。,(一一)酸和碱的解离平衡常数酸和碱的解离平衡常数第三十六页，讲稿共一百四十四页哦(1)一元弱酸一元弱酸()和一元弱碱和一元弱碱()HB+H2OB-+H3O+B-+H2OHB +OH-Ka=H3O+B-HBKb=OH-HBB-Ka Kb=H3O+B-HBOH-HBB-H3O+OH-Ka Kb=KWHBB-(二二)共轭酸碱解离平衡常数的关系共轭酸碱解离平衡常数的关系()P35第三十七页，讲稿共一百四十四页哦HB B-KaKbHB+H2OB-+H3O+B-+H2OHB +OH-KaKb共轭共轭Ka Kb=KW共轭关系：共轭关系：Ka,Kb其共轭碱的碱性愈其共轭碱的碱性愈,共轭酸的酸性愈强，共轭酸的酸性愈强，.弱弱第三十八页，讲稿共一百四十四页哦例例:根据查表可知根据查表可知,HAc的酸的酸解离平衡解离平衡常数为常数为:Ka=1.7510-5,求求Ac-的碱的碱解离平衡解离平衡常数常数Kb解解:HAcAc-为共轭酸碱对为共轭酸碱对 Ka Kb=KW Kb=KW/Ka=1.0010-14/1.7510-5=5.71 10-10 第三十九页，讲稿共一百四十四页哦(2)二元弱酸二元弱酸()和二元弱碱和二元弱碱()H2BB2-H2B+H2OHB-+H3O+HB-+H2OH2B+OH-Ka1=H3O+HB-H2BKb2=OH-H2BHB-HB-+H2OB2-+H3O+B2-+H2OHB-+OH-Ka2=H3O+B2-HB-Kb1=OH-HB-B2-第四十页，讲稿共一百四十四页哦(2)二元弱酸二元弱酸()和二元弱碱和二元弱碱()H2BB2-H2B+H2OHB-+H3O+HB-+H2OH2B+OH-Ka1=H3O+HB-H2BKb2=OH-H2BHB-HB-+H2OB2-+H3O+B2-+H2OHB-+OH-Ka2=H3O+B2-HB-Kb1=OH-HB-B2-Ka1 Kb2=KWKa2 Kb1=KW共轭酸共轭酸共轭碱共轭碱第四十一页，讲稿共一百四十四页哦H2BHB-B 2-Ka1Ka2Kb1Kb2共轭共轭共轭共轭Ka1 Kb2=KWKa2 Kb1=KWH2CO3HCO3-CO32-第四十二页，讲稿共一百四十四页哦Ka1Ka2Kb2Kb3共轭共轭共轭共轭Ka1 Kb3=KWKa2 Kb2=KWH3PO4H2PO4-HPO42-Ka3Kb1PO43-共轭共轭Ka3 Kb1=KW（3）三元弱酸和三元弱碱：）三元弱酸和三元弱碱：Ka1 Kb1=KWKa3 Kb3=KW小心小心第四十三页，讲稿共一百四十四页哦 Ac-Kb1=KW/Ka3Kb2=KW/Ka2Kb3=KW/Ka1弱电解质在水中的解离常数弱电解质在水中的解离常数H2CO3H3PO4CO32-PO43-分子酸分子酸(碱碱)离子酸离子酸(碱碱)课本课本P310Ka1=4.510-7Ka2=4.710-11Ka1=6.910-3Ka2=6.110-8Ka3=4.810-13Ka=1.7510-5HAcNH3Kb=1.810-5Kb1=KW/Ka2Kb2=KW/Ka1NH4+Ka=KW/KbKb=KW/Ka查表查表计算计算第四十四页，讲稿共一百四十四页哦 HAc NH3Ka1=4.510-7Ka2=4.710-11Ka1=6.910-3Ka2=6.110-8Ka3=4.810-13Ka=1.7510-5Kb=1.810-5H2CO3H3PO4Ka(或或Kb)pKa或或(pKb)pKa1=6.35pKa2=10.33pKa1=2.16pKa2=7.21pKa3=12.32pKa=4.76pKb=4.75pKa=-lgKa pKb=-lgKb第四十五页，讲稿共一百四十四页哦弱酸弱酸(弱碱弱碱)质子转移平衡常数质子转移平衡常数Ka与与Kb的共轭关系的共轭关系一元弱酸一元弱酸(弱碱弱碱)二元弱酸二元弱酸(弱碱弱碱)三元弱酸三元弱酸(弱碱弱碱)Ka Kb=KWKa1 Kb2=KWKa2 Kb1=KWKa1 Kb3=KWKa2 Kb2=KWKa3 Kb1=KW小小 结结第四十六页，讲稿共一百四十四页哦注意注意一般地，一般地，在水溶液中在水溶液中:两性物质两性物质既有既有Ka 亦有亦有KbHCO3-Ka=Ka2=4.710-11 Kb=Kb2=KW/Ka1=2.210-8H2PO4-Ka=Ka2=6.110-8 Kb=Kb3=KW/Ka1=1.410-12HPO42-Ka=Ka3=4.810-13 Kb=Kb2=KW/Ka2=1.610-7第四十七页，讲稿共一百四十四页哦练习题练习题已知已知H2CO3的的Ka1=4.5x10-7,Ka2=4.7x10-11,NaHCO3作为碱的质子转移平作为碱的质子转移平衡式为衡式为HCO3-+H2O+OH-H2CO3,其质子转移平衡常数为其质子转移平衡常数为。2.2x10-8第四十八页，讲稿共一百四十四页哦(三三)酸碱平衡的移动酸碱平衡的移动（P30）(1)浓度对平衡移动的影响浓度对平衡移动的影响(2)同离子效应同离子效应(3)盐效应盐效应第四十九页，讲稿共一百四十四页哦例：例：HAc+H2OAc-+H3O+已达平衡，若再加入已达平衡，若再加入HAc,H3O+或或OH-,平衡平衡向哪方移动？向哪方移动？解：解：加入加入HAc,HAc,平衡向平衡向移移右右左左加入加入H3O+,H3O+,平衡向平衡向移移加入加入OH-，H3O+,平衡向平衡向移移右右(三三)酸碱平衡的移动酸碱平衡的移动(1)浓度对平衡移动的影响浓度对平衡移动的影响第五十页，讲稿共一百四十四页哦(弱电解质的弱电解质的)解离度解离度=已离解的分子数已离解的分子数弱电解质的总分子数弱电解质的总分子数例：例：c 0 0初始时初始时平衡时平衡时B-H+HB=H+c=B-c(1)浓度对平衡移动的影响浓度对平衡移动的影响(三三)酸碱平衡的移动酸碱平衡的移动HB+H2O B-+H3O+H+=B-=c 100%第五十一页，讲稿共一百四十四页哦c 0 0初始时初始时平衡时平衡时B-H+HBc c-H+c-c c HB+H2O B-+H3O+第五十二页，讲稿共一百四十四页哦一般情况下，弱电解质的 不超过5%，则1-1 上式变为：Ka=c 2上式表明：弱电解质溶液稀释时其离解度增加，增大c时，将减少。这一关系称为稀释定律。对于弱碱：第五十三页，讲稿共一百四十四页哦 比较比较 K 和和 1、二者均可用来衡量弱电解质在水、二者均可用来衡量弱电解质在水中中解离程度解离程度的大小；的大小；3、解离常数、解离常数K与溶液的浓度与溶液的浓度c无关，是无关，是溶液的特征常数；解离度溶液的特征常数；解离度 与溶液的与溶液的浓度浓度c有关，溶液越稀，解离度越大。有关，溶液越稀，解离度越大。(但但电电离产生的离子的浓度离产生的离子的浓度减小减小)2、二者的大小均与、二者的大小均与温度温度有关；有关；基础化学基础化学 Basic chemistry第五十四页，讲稿共一百四十四页哦(2)同离子效应同离子效应 在溶液中在溶液中,加入与弱电解质具有加入与弱电解质具有相同离子相同离子的强电解质的强电解质,弱电解质的解离度将弱电解质的解离度将减少减少HAc+H2O Ac-+H3O+NaAcH+减少减少=H+cHB减少减少+HClAc-减少减少=Ac-c减少减少第五十五页，讲稿共一百四十四页哦(3)盐效应盐效应在溶液中在溶液中,加入与弱电解质加入与弱电解质不含不含相同离子相同离子的强的强电解质电解质,弱电解质的解离度将弱电解质的解离度将稍有增大稍有增大例例:H2O+HAc Ac-+H3O+平衡向平衡向右右移动移动,加入加入NaNO3:I 增大增大,减小减小,aH+和和aAc-减小减小H+和和Ac-增大增大,=Ac-c增大增大=H+c第五十六页，讲稿共一百四十四页哦例：某温度时，例：某温度时，HA的的Ka=1.010-5求求 (1)0.10molL-1 HA溶液溶液,HA的解离度。的解离度。(2)溶液中含强电解质溶液中含强电解质0.10molL-1 NaA时时,HA的解离度。的解离度。(3)溶液中含强电解质溶液中含强电解质0.10molL-1 NaCl时时,HA的解离度。的解离度。解：解：(1)Ka=/c=1.010-2第五十七页，讲稿共一百四十四页哦(2)cHA=0.10molL-1,cNaA=0.10molL-1设：平衡时设：平衡时H+=x molL-1H2O+HA H3O+A-平衡时平衡时x+x0.10.1 0.10 0 0.10初始时初始时弱电解质弱电解质 x 盐效应盐效应亦包含盐效应亦包含盐效应(可忽略可忽略)浓度增大浓度增大同离子效应同离子效应盐效应盐效应离解度离解度影响因素影响因素减少减少明显减少明显减少稍增大稍增大结论结论:第六十一页，讲稿共一百四十四页哦练习题练习题在在NH3H2O中加入少量的中加入少量的NH4Cl，问溶，问溶液的液的pH是否变大？是否变大？解：解：NH4+H2ONH3+OH-NH4ClNH4+Cl-NH4+，平衡向，平衡向移，移，OH-，pH.左左第六十二页，讲稿共一百四十四页哦 第四节第四节 酸碱溶液酸碱溶液pH的计算的计算（重点：（重点：一元弱酸、弱碱溶液一元弱酸、弱碱溶液）基础化学基础化学 Basic chemistry第六十三页，讲稿共一百四十四页哦求下列溶液的求下列溶液的pH值：值：0.01 molL-1 HCl pH=?0.01 molL-1 NaOH pH=?0.01 molL-1 HAc pH=?0.01 molL-1 NaAc pH=?0.01 molL-1 H2CO3 pH=?0.01 molL-1 Na2CO3 pH=?0.01 molL-1 NaHCO3 pH=?0.01 molL-1 NH4Ac pH=?212第六十四页，讲稿共一百四十四页哦1、一元弱酸、一元弱酸(HB)溶液溶液pH的计算的计算 c molL-1 HB 溶液溶液(例：例：HAc HCOOH NH4Cl HCN)以以HAc为例，推导如下：为例，推导如下：若若 Ka*CHAc 20Kw ，忽略水的平衡，忽略水的平衡H2O +H2O H3O+OH-HAc +H2O H3O+Ac-第六十五页，讲稿共一百四十四页哦初始初始平衡平衡HAc+H2OAc-+H3O+CH+HAcAc-00Ka=H+2CKa=H+Ac-HAc当当C/Ka500时，时，C-H+CH+=Ka CKa=H+2C-H+=C-H+第六十六页，讲稿共一百四十四页哦(cKa20KW，c/Ka500)H+=Kac最简式第六十七页，讲稿共一百四十四页哦(cKa20KW，c/Ka500)H+=-Ka+Ka2+4Kac2近似式Ka=H+2C-H+第六十八页，讲稿共一百四十四页哦解题解题算出算出H+pH值值步骤：步骤：先判断先判断NH4Cl的酸碱性的酸碱性核实公式适用的条件核实公式适用的条件选择计算公式选择计算公式NH4+为酸为酸公式中用公式中用Ka求求H+例：已知室温下例：已知室温下NH3的的Kb=1.810-5,求求0.10 molL-1 NH4Cl溶液的溶液的pH值。值。第六十九页，讲稿共一百四十四页哦 例：已知室温下例：已知室温下NH3的的Kb=1.810-5,求求0.10 molL-1 NH4Cl溶液的溶液的pH值。值。Ka=KwKb=1.010-141.810-5=5.610-10c/Ka=0.10/(5.610-10)cKa20KW 选择选择 H+=Kac 500第七十页，讲稿共一百四十四页哦 例：已知室温下例：已知室温下NH3的的Kb=1.810-5,求求0.10 molL-1 NH4Cl溶液的溶液的pH值。值。H+=0.105.610-10=7.510-6 molL-1 pH=-lgH+=5.13第七十一页，讲稿共一百四十四页哦注意注意在水溶液的在水溶液的pH值值计算中：计算中：Cl-NO3-为极弱碱，溶液的为极弱碱，溶液的pH值不受值不受其影响；同理，其影响；同理，Na+、K+亦然。亦然。例例:NaCl、NaNO3为中性溶液为中性溶液NH4Cl为酸性溶液为酸性溶液NaAc为碱性溶液为碱性溶液(Na+中性中性,忽略不计忽略不计)(NH4+酸性酸性,Cl-极弱碱性极弱碱性,忽略不计忽略不计)第七十二页，讲稿共一百四十四页哦2、一元弱碱、一元弱碱(B-)溶液的溶液的pH计算计算c molL-1 B-溶液溶液(例：例：NH3 HCOONa NaAc NaCN)HCOO-Ac-CN-以以NH3为例，推导过程作为课后练习为例，推导过程作为课后练习（请同学们认真做）！（请同学们认真做）！第七十三页，讲稿共一百四十四页哦(cKb20KW，c/Kb500)OH-=-Kb+Kb2+4Kbc2(cKb20KW，c/Kb500)OH-=Kbc近似式最简式第七十四页，讲稿共一百四十四页哦注意注意是碱先求OH-公式中用 Kb比较前面比较前面:是酸先求H+公式中用 Ka第七十五页，讲稿共一百四十四页哦 例：已知室温下例：已知室温下NH3的的Kb=1.810-5,求求0.010 molL-1 NH3溶液的溶液的pH值。值。解：解：NH3为碱为碱公式中用公式中用Kb求求OH-第七十六页，讲稿共一百四十四页哦 例：已知室温下例：已知室温下NH3的的Kb=1.810-5,求求0.010 molL-1 NH3溶液的溶液的pH值。值。解：解：c/Kb=0.010/1.810-5cKb20KW 选择选择 H+=KbcOH-=KbcOH-=0.0101.810-5=4.2410-4 molL-1 500第七十七页，讲稿共一百四十四页哦pOH=-lgOH-=3.37 例：已知室温下例：已知室温下NH3的的Kb=1.810-5,求求0.010 molL-1 NH3溶液的溶液的pH值。值。pH=14 pOH=143.37=10.63H+=1.010-14OH-pH=-lgH+=10.63OH-=4.2410-4或：或：4.2410-4=2.3610-11第七十八页，讲稿共一百四十四页哦 例：已知室温下例：已知室温下HAc的的Ka=1.7510-5,求求0.10 molL-1 NaAc溶液的溶液的pH值。值。NaAcAc-为为碱碱公式中用公式中用Kb求求OH-第七十九页，讲稿共一百四十四页哦Kb=KwKa=1.010-141.7510-5=5.7110-10c/Kb=0.10/5.7110-10cKb20KW 选择选择H3O+=Kac 例：已知室温下例：已知室温下HAc的的Ka=1.7510-5,求求0.10 molL-1 NaAc溶液的溶液的pH值。值。OH-=KacOH-=Kbc解解:500注注意意第八十页，讲稿共一百四十四页哦 例：已知室温下例：已知室温下HAc的的Ka=1.7510-5,求求0.10 molL-1 NaAc溶液的溶液的pH值。值。OH-=0.105.7110-10=7.5610-6 molL-1 pOH=-lgOH-=5.12pH=145.12=8.88Kb=5.7110-10第八十一页，讲稿共一百四十四页哦3、多多元弱酸元弱酸(HnB)溶液的溶液的pH计算计算 c molL-1 HnB 溶液溶液n2二元弱酸：二元弱酸：H2CO3 H2S H2C2O4三元弱酸：三元弱酸：H3PO4 六元弱酸：六元弱酸：H6Y2+(乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸 EDTA)例：例：第八十二页，讲稿共一百四十四页哦H2CO3在水溶液中的质子转移在水溶液中的质子转移H2CO3 +H2OHCO3-+H3O+HCO3-+H2OCO32-+H3O+H+Ka1=H3O+HCO3-H2CO3Ka2=H3O+CO32-HCO3-第一步第一步第二步第二步=4.510-7=4.710-11H+第八十三页，讲稿共一百四十四页哦Ka1Ka2 即即Ka1/Ka2102 第一步产生的第一步产生的H+第二步产生的第二步产生的H+可忽略不计可忽略不计H2CO3 +H2OHCO3-+H+Ka1=H+HCO3-H2CO3与一元弱与一元弱酸酸类似类似第八十四页，讲稿共一百四十四页哦H+=Ka1c H+=-Ka1+Ka12+4Ka1c2多元弱酸多元弱酸H+的计算公式的计算公式近似式最简式(Ka1/Ka2100，c/Ka1500)(Ka1/Ka2100，c/Ka1500)第八十五页，讲稿共一百四十四页哦解：解：HCO3-+H2CO3+H2O+H3O+HCO3-H2OCO32-+H3O+初始初始平衡平衡CH+C-H+HCO3-00平衡平衡HCO3-CO32-H+C 例：已知室温下例：已知室温下H2CO3的的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11 求求0.040 molL-1 H2CO3(饱和饱和)溶液中的溶液中的 H+、HCO3-、CO32-和和OH-。第八十六页，讲稿共一百四十四页哦 Ka1/Ka2100 可作一元酸处理可作一元酸处理C/Ka1=0.0400 4.5x10-7500又又 H+=Ka1 C=4.5 x 10-7 x 0.0400=1.34x10-4(mol/L)例：已知室温下例：已知室温下H2CO3的的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11 求求0.040 molL-1 H2CO3(饱和饱和)溶液中的溶液中的 H+、HCO3-、CO32-和和OH-。第八十七页，讲稿共一百四十四页哦H+=HCO3-1.34x10-4(mol/L)OH-=7.46x10-9(mol/L)又又Ka2=H+CO32-HCO3-CO32-=Ka2=4.7x10-11(mol/L)第一步解离生成的第一步解离生成的H+抑制了第二步解离抑制了第二步解离,第八十八页，讲稿共一百四十四页哦 H+=1.34x10-4(mol/L)HCO3-=1.34x10-4(mol/L)OH-=7.46x10-9(mol/L)=Ka2=4.7x10-11(mol/L)CO32-例：已知室温下例：已知室温下H2CO3的的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11 求求0.040 molL-1 H2CO3(饱和饱和)溶液中的溶液中的 H+、HCO3-、CO32-和和OH-。第八十九页，讲稿共一百四十四页哦4、多多元弱碱元弱碱(B )溶液的溶液的pH计算计算 c molL-1 Bn-溶液溶液n2例：二元弱碱：例：二元弱碱：Na2CO3 Na2S Na2C2O4三元弱碱：三元弱碱：Na3PO4 n-CO32-S2-C2O42-PO43-第九十页，讲稿共一百四十四页哦OH-=Kb1c OH-=Kb1+Kb12+4Kb1c2多元弱多元弱碱碱OH-的计算公式的计算公式近似式最简式(Kb1/Kb2100，c/Kb1500，)(Kb1/Kb2100，c/Kb1500，)第九十一页，讲稿共一百四十四页哦Kb1=KwKa2=1.010-144.710-11=2.110-4c/Kb1=0.10/(2.110-4)Kb1/Kb2100，选择选择OH-=Kb1c 500 例：已知室温下例：已知室温下H2CO3的的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11求求0.5 molL-1 Na2CO3溶液的溶液的pH值。值。Kb2 =2.210-8第九十二页，讲稿共一百四十四页哦 OH-=Kb1C=2.1 x 10-4 x 0.5=1.02x10-2(mol/L)pH=12.01 例：已知室温下例：已知室温下H2CO3的的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11求求0.5 molL-1 Na2CO3溶液的溶液的pH值。值。pOH=-lgOH-=1.99第九十三页，讲稿共一百四十四页哦5、两性物质溶液pH的计算H2CO3CO32-HCO3-两性物质两性物质H3PO4PO43-H2PO4-两性物质两性物质HPO42-弱酸弱酸弱碱弱碱弱酸弱酸弱碱弱碱第九十四页，讲稿共一百四十四页哦两性物质两性物质两性阴离子两性阴离子NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐 NH4AcHCOONH4氨基酸氨基酸NH2CH2COOHHCO3-H2PO4-HPO42-第九十五页，讲稿共一百四十四页哦两性物质溶液最简式：Ka为两性物质作为酸的酸常数Ka为两性物质作为碱时其共轭酸的酸常数第九十六页，讲稿共一百四十四页哦【例例】计算计算0.10molL-1NaHCO3溶液溶液pH值。值。已知已知H2CO3的的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11.解解:=4.610-9(molL-1)pH=8.34=4.510-74.710-11 H+=KaKa =Ka2Ka1 第九十七页，讲稿共一百四十四页哦【例例】计算计算0.1molL-1NH4Ac溶液溶液的的pH值。已值。已知知NH3的的Kb=1.810-5，HAc的的Ka=1.7510-5。解：解：pH=7.01=(1.010-14/1.810-5)1.7510-5=9.8610-8(molL-1)H+=KaKa =(Kw/Kb)Ka第九十八页，讲稿共一百四十四页哦两性阴离子两性阴离子 Ka1和和 Ka2分别是分别是H2CO3的的1,2级离解常数。级离解常数。H+=Ka1Ka2pH=1/2(pKa1+pKa2)HCO3-H2PO4-:H+=Ka1Ka2HPO42-:H+=Ka2Ka3 Ka1,Ka2,Ka3 分别为分别为H3PO4的的1,2,3级解离常数。级解离常数。结论结论:两性阴离子溶液的两性阴离子溶液的PH与溶液浓度无关。与溶液浓度无关。第九十九页，讲稿共一百四十四页哦【思考题思考题】下列哪两种溶液的下列哪两种溶液的pH值相等值相等？0.2 molL-1 NaHCO3溶液溶液 0.2 molL-1 NaAc溶液溶液 0.1molL-1 NaHCO3溶液溶液 0.1molL-1 NaAc溶液溶液 答案答案:与与第一百页，讲稿共一百四十四页哦 H+=Kac pH值值的的计计算算：最简式一元弱酸一元弱酸H+=Ka1c 多元弱酸多元弱酸OH-=Kbc OH-=Kb1c 一元弱碱一元弱碱多元弱碱多元弱碱先求先求 H+先求先求OH-注意公式使用条件两性物质两性物质 H+=KaKa 第一百零一页，讲稿共一百四十四页哦求下列溶液等体积求下列溶液等体积 混合后的混合后的H+0.1molL-10.1molL-10.05molL-1HAc +NaOH NaAcNH3 +HCl NH4ClH2CO3 +NaOH NaHCO3NaHCO3 +NaOH Na2CO3Na2CO3 +HCl NaHCO3NaHCO3 +HCl H2CO3NaAc +NH4NO3 NH4Ac第一百零二页，讲稿共一百四十四页哦规律：规律：1、判断溶液是酸、碱或两性溶液、判断溶液是酸、碱或两性溶液2、一元一元酸酸：一元一元碱碱：H+=Ka COH-=Kb C3、多元酸碱多元酸碱：当作当作一元酸碱一元酸碱H2CO3HCO3-CO32-Ka1Ka2Kb1Kb2H+=Ka1 CH+=Ka1Ka2OH-=Kb1 C第一百零三页，讲稿共一百四十四页哦H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-Ka1Ka2Ka3Kb1Kb2Kb3H+=Ka1 COH-=Kb1 CH+=Ka1Ka2H+=Ka2Ka3第一百零四页，讲稿共一百四十四页哦第六节难溶强电解质的沉淀溶解平衡难溶强电解质的沉淀溶解平衡p43第一百零五页，讲稿共一百四十四页哦强电解质强电解质易溶易溶难溶难溶第一百零六页，讲稿共一百四十四页哦难溶强电解质：如难溶强电解质：如AgCl、AgI、AgBr、CaCO3、BaSO4、CuS、Mg(OH)2、Fe(OH)3特点：特点：溶解度小溶解度小 溶解的部分溶解的部分100%离解离解 水溶液中存在沉淀溶解平