《电解质溶液 》PPT课件.ppt
第十章 电解质溶液2/6/20231第十章 电解质溶液 10-1 10-1 强电解质溶液理论强电解质溶液理论*10-2 10-2 弱酸、弱碱的解离平衡弱酸、弱碱的解离平衡*10-3 10-3 盐的水解盐的水解 10-4 10-4 酸碱理论的发展酸碱理论的发展*10-5 10-5 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡2/6/20232/6/20232 210-1 强电解质溶液理论一、离子氛和离子强度一、离子氛和离子强度 强电解质在水溶液中是完全电离的，但强电解质在水溶液中是完全电离的，但由于离子间存在着相互作用，离子的行动并由于离子间存在着相互作用，离子的行动并不完全自由。正离子的周围存在着由负离子不完全自由。正离子的周围存在着由负离子形成的形成的“离子氛离子氛”，同样负离子周围也存在，同样负离子周围也存在着由正离子形成的着由正离子形成的“离子氛离子氛”。+-2/6/20232/6/20233 3 离子浓度越大，离子所带电荷数越多，离离子浓度越大，离子所带电荷数越多，离子与它的离子氛之间的作用越强。子与它的离子氛之间的作用越强。这种作用可用这种作用可用离子强度离子强度I I表示表示 ：I=1/2mI=1/2mi iz zi i2 2 z:z:离子的电荷数，离子的电荷数，m:m:是离子的质量摩尔浓度是离子的质量摩尔浓度 例例10-110-1 当电解质溶液通电时，由于离子与它的当电解质溶液通电时，由于离子与它的 “离子氛离子氛”间的相互作用，使得离子不能百分间的相互作用，使得离子不能百分之百地发挥输送电荷的作用，表观上觉得离子之百地发挥输送电荷的作用，表观上觉得离子的数目少于电解质全部电离应有的离子数。同的数目少于电解质全部电离应有的离子数。同样测依数性时也是如此。样测依数性时也是如此。2/6/20232/6/20234 4二、活度和活度系数二、活度和活度系数 活度（有效浓度）：电解质溶液中活度（有效浓度）：电解质溶液中离子实际发挥作用的浓度。离子实际发挥作用的浓度。a=fc a=fc C:C:浓度；浓度；f f：活度系数（：活度系数（0-10-1）离子自身的电荷数越高，所在溶液的离子自身的电荷数越高，所在溶液的离子强度越大，离子强度越大，f f值越小。值越小。2/6/20232/6/20235 5 当溶液浓度较大，离子强度较大时，当溶液浓度较大，离子强度较大时，若不用活度进行计算，结果将偏离实际若不用活度进行计算，结果将偏离实际较远。较远。弱电解质溶液、难溶性强电解质溶弱电解质溶液、难溶性强电解质溶液及浓度较低的强电解质溶液，可近似液及浓度较低的强电解质溶液，可近似认为认为f=1,f=1,用浓度代替活度用浓度代替活度。2/6/20232/6/20236 610-2 10-2 弱酸、弱碱的解离平衡弱酸、弱碱的解离平衡一、一元弱酸、弱碱的解离平衡一、一元弱酸、弱碱的解离平衡二、水的离子积和溶液的二、水的离子积和溶液的PHPH值值三、多元弱酸的解离平衡三、多元弱酸的解离平衡四、缓冲溶液四、缓冲溶液2/6/20232/6/20237 7一、一元弱酸、弱碱的解离平衡一、一元弱酸、弱碱的解离平衡1.1.解离常数解离常数 K Ki i起始浓度起始浓度 C C0 0 0 0 0 0平衡浓度平衡浓度 C C0 0 H H+H H+H H+2/6/20232/6/20238 8弱电解质稀溶液弱电解质稀溶液 f1 c2/6/20232/6/20239 9一元弱碱：一元弱碱：2/6/20232/6/202310102.2.解离度解离度：弱酸弱碱在溶液中解离的百分数：弱酸弱碱在溶液中解离的百分数2/6/20232/6/20231111百分数计算式的两种写法百分数计算式的两种写法 1.1.把把%看成一种单位的符号，看成一种单位的符号，%表示每表示每100100份样份样品中某物质所占份数。等式中只需在一边出现。品中某物质所占份数。等式中只需在一边出现。（国际通用）。（国际通用）。2.2.把把%看成表示数字的符号。某数后面加看成表示数字的符号。某数后面加%相相当于被当于被100100除。除。2/6/20232/6/202312123.3.解离常数与解离度的区别与联系解离常数与解离度的区别与联系 K Ki i与与都是用来衡量弱电解质电离程度大都是用来衡量弱电解质电离程度大小的物理量。小的物理量。(1)(1)区别：区别：K Ki i是化学平衡常数的一种形式，是化学平衡常数的一种形式，不受浓度影响，一定温度下，对某一弱电解质不受浓度影响，一定温度下，对某一弱电解质是常数（因弱电解质解离的热效应不大，所以是常数（因弱电解质解离的热效应不大，所以温度对温度对K Ki i的影响较小，一般条件下不考虑）。的影响较小，一般条件下不考虑）。是转化率的一种形式，随浓度变化。同一是转化率的一种形式，随浓度变化。同一弱电解质弱电解质与与C C1/21/2成反比，成反比，浓度越稀，浓度越稀，越大；越大；(2)(2)联系：相同浓度的不同弱电解质，联系：相同浓度的不同弱电解质，与与（K Ki i）1/21/2成正比，成正比，K Ki i越大，越大，越大。越大。例例 10-2 10-22/6/20232/6/20231313二、水的离子积和溶液的二、水的离子积和溶液的pHpH值值1.1.水的离子积水的离子积水的离子积：水的离子积：K Kw w=K Ka a=H=H+OHOH-常温下：常温下：K Kw w=1.0101.010-14-142/6/20232/6/202314142.2.溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和pHpH值值 K Kw w是平衡常数，与浓度无关。因此无是平衡常数，与浓度无关。因此无论水溶液是中性、酸性或碱性，在一定温论水溶液是中性、酸性或碱性，在一定温度下度下K Kw w=H=H+OHOH-始终成立。始终成立。中性溶液中性溶液 H H+=1.010=1.010-7-7moldmmoldm-3-3=OH=OH-酸性溶液酸性溶液 H H+1.0101.010-7-7moldmmoldm-3-3OHOH-碱性溶液碱性溶液 H H+1.0101.010-7-7moldmmoldm-3-3OHOH-H H+越大，溶液的酸性越强越大，溶液的酸性越强 OH OH-越大，溶液的碱性越强越大，溶液的碱性越强2/6/20232/6/20231515 问题：强酸与酸性强是否等同？问题：强酸与酸性强是否等同？酸性增强酸性增强 中性中性 碱性增强碱性增强0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 142/6/20232/6/20231616 测定溶液酸碱性的方法：酸度计（较精测定溶液酸碱性的方法：酸度计（较精确），确），pHpH试纸或酸碱指示剂试纸或酸碱指示剂(粗测）。粗测）。3.3.酸碱指示剂酸碱指示剂 定义：借助于颜色的改变来指示溶液定义：借助于颜色的改变来指示溶液pHpH值的物质叫酸碱指示剂。值的物质叫酸碱指示剂。一般为有机弱酸或弱碱。一般为有机弱酸或弱碱。红色红色 H H+橙色橙色 OH OH-黄色黄色2/6/20232/6/202317172/6/20232/6/20231818HIn:InHIn:In-1010，溶液显，溶液显HInHIn的颜色的颜色-红色；红色；InIn-:HIn10:HIn10，溶液显，溶液显InIn-的颜色的颜色-黄色。黄色。此时此时 pH=pKpH=pKi i1 1 指示剂的变色范围。指示剂的变色范围。几种常见酸碱指示剂：几种常见酸碱指示剂：甲基橙甲基橙 3.1-4.4 3.1-4.4 红红-橙橙-黄黄 石蕊石蕊 5.0-8.0 5.0-8.0 红红-紫紫-蓝蓝 酚酞酚酞 8.2-10.0 8.2-10.0 无色无色-粉红粉红-红红 2/6/20232/6/20231919 思考：某溶液使甲基橙显黄色，使思考：某溶液使甲基橙显黄色，使酚酞显无色，则该溶液酚酞显无色，则该溶液pHpH值在之间值在之间 用单一指示剂只能确定溶液的用单一指示剂只能确定溶液的pHpH值范围，值范围，但不能确定溶液的酸碱性。但不能确定溶液的酸碱性。pH pH试纸是将滤纸经多种指示剂的混合溶液浸试纸是将滤纸经多种指示剂的混合溶液浸透、晒干制成。该试纸在不同的透、晒干制成。该试纸在不同的pHpH值溶液中显值溶液中显示不同的颜色。将显示色与标准比色卡比较，示不同的颜色。将显示色与标准比色卡比较，即可判断溶液的即可判断溶液的pHpH值。值。练习：习题练习：习题3 3、4 42/6/20232/6/20232020三、多元弱酸的解离平衡三、多元弱酸的解离平衡（1 1）第一步电离出的）第一步电离出的H H+对第二步有抑制作用对第二步有抑制作用（2 2）S S2-2-对对H H+的结合力大。的结合力大。所以，所以，HSHS-HH+，HH+以第一步为主。以第一步为主。2/6/20232/6/20232121 常温常压下，常温常压下，H H2 2S S气体在水中的饱气体在水中的饱和浓度是和浓度是0.1moldm0.1moldm-3-3。始态浓度始态浓度 0.1 0 0 0.1 0 0平衡浓度平衡浓度 0.1-x x x 0.1-x x x2/6/20232/6/202322222/6/20232/6/20232323 对二元弱酸对二元弱酸H H2 2A A来说，溶液中的来说，溶液中的HH+由第一由第一级电离决定，级电离决定，HAHA-HH+，比较二元弱酸的强，比较二元弱酸的强弱，只需比较弱，只需比较K K1 1即可；即可；AA2-2-KK2 2。例：例：10-410-4三元弱酸的解离同二元弱酸相似。三元弱酸的解离同二元弱酸相似。例：例：10-510-5练习：习题练习：习题5 52/6/20232/6/20232424四、缓冲溶液四、缓冲溶液1.1.同离子效应同离子效应起始浓度起始浓度 0.1 0 0.2 0.1 0 0.2平衡浓度平衡浓度 0.1-x x 0.2+x 0.1-x x 0.2+x2/6/20232/6/20232525起始浓度起始浓度 0.1 0 0 0.1 0 0平衡浓度平衡浓度 0.1-x x x 0.1-x x x2/6/20232/6/20232626纯纯HAcHAc稀溶液，稀溶液，%=1.3%=1.3HAcHAc中加中加NaAc,%=9.010NaAc,%=9.010-3-3降低了降低了144144倍。倍。结论：在弱电解质的溶液中，加入与其结论：在弱电解质的溶液中，加入与其具具有共同离子的强电解质有共同离子的强电解质，使弱电解质，使弱电解质解离解离度降低度降低的效应，称同离子效应。的效应，称同离子效应。2/6/20232/6/202327272.2.盐效应盐效应 在弱电解质的溶液中，加入在弱电解质的溶液中，加入其它强电解质其它强电解质，使弱电解质使弱电解质解离度增大解离度增大的效应，称盐效应。的效应，称盐效应。如：在如：在0.1moldm0.1moldm-3-3的的HAcHAc溶液（溶液（%=1.3%=1.3）中，加入中，加入NaCI,C=0.2moldmNaCI,C=0.2moldm-3-3,I,I增大，用增大，用代代C C计算，计算，HH+=1.910=1.910-3-3 moldmmoldm-3,-3,%=1.9%=1.9 解释：强电解质的加入，增大了溶液的解释：强电解质的加入，增大了溶液的离子强度，离子间相互牵制作用增强，从而使离子强度，离子间相互牵制作用增强，从而使弱电解质的组分离子的分子化速率降低，相对弱电解质的组分离子的分子化速率降低，相对来说弱电解质的解离度增大。来说弱电解质的解离度增大。2/6/20232/6/20232828 同离子效应与盐效应是两种完全相反的同离子效应与盐效应是两种完全相反的作用，而且在发生同离子效应的同时，也伴作用，而且在发生同离子效应的同时，也伴有盐效应的发生。由于盐效应的影响比同离有盐效应的发生。由于盐效应的影响比同离子效应的影响小得多，故一般只在解释问题子效应的影响小得多，故一般只在解释问题时考虑，计算时不考虑。时考虑，计算时不考虑。2/6/20232/6/202329293.3.缓冲溶液缓冲溶液(1)(1)定义与组成定义与组成 在在100dm100dm3 3纯水（纯水（pH=7pH=7）中，加入）中，加入1.0dm1.0dm3 3 1.0moldm1.0moldm-3-3的的HCIHCI或或NaOHNaOH溶液，则纯水的溶液，则纯水的pHpH值值由由7373或或711711，变化了，变化了4 4个单位。说明纯水不个单位。说明纯水不能抵抗外加少量酸碱的影响。能抵抗外加少量酸碱的影响。在在100dm100dm3 3 0.1moldm0.1moldm-3-3HAcHAc和和0.1moldm0.1moldm-3-3 NaAcNaAc组成的混合溶液（组成的混合溶液（pH=4.76pH=4.76）中，加入同量）中，加入同量1.0dm1.0dm3 3的的HCIHCI或或NaOHNaOH溶液或用水冲稀，则溶液的溶液或用水冲稀，则溶液的pHpH值仍在值仍在4.74.7左右，几乎不变。左右，几乎不变。2/6/20232/6/20233030 定义：能够抵抗外加少量酸、碱或稀定义：能够抵抗外加少量酸、碱或稀释的影响。而自身的释的影响。而自身的pHpH值基本不变的值基本不变的溶液，溶液，称为缓冲溶液。称为缓冲溶液。组成组成 弱酸和它的盐弱酸和它的盐 HAc-NaAcHAc-NaAc弱碱和它的盐弱碱和它的盐 NH NH3 3HH2 2O-NHO-NH4 4CICI多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐 NaHNaH2 2POPO4 4-Na-Na2 2HPOHPO4 4,NaHCO,NaHCO3 3-Na-Na2 2COCO3 32/6/20232/6/20233131（2）缓冲作用原理）缓冲作用原理 量大量大 量少量少 量大量大 外加少量强碱，外加少量强碱，H H+OH+OH-HH2 2O O，平衡右移，平衡右移,HAc,HAc电离补充减少的电离补充减少的H H+，即，即HAcHAc是抗碱成分；是抗碱成分；外加少量强酸，外加少量强酸，H H+Ac+Ac-HAc,HAc,平衡左移，平衡左移，AcAc-可消掉多余的可消掉多余的H H+，即，即AcAc-是抗酸成分。是抗酸成分。稀释时，稀释时，HH+=K=Ka aHAc/AcHAc/Ac-,适当稀释适当稀释HAc/AcHAc/Ac-等倍下降，所以等倍下降，所以HH+基本不变。基本不变。2/6/20232/6/20233232 缓冲溶液的缓冲能力是有限的，当缓冲溶液的缓冲能力是有限的，当加入大量的酸或碱时，溶液中的加入大量的酸或碱时，溶液中的HAcHAc、AcAc-消耗尽，抗酸、抗碱能力趋于消失，就不消耗尽，抗酸、抗碱能力趋于消失，就不再具有缓冲能力。若稀释程度太大，对再具有缓冲能力。若稀释程度太大，对HAcHAc的解离度有影响，的解离度有影响，HAc/AcHAc/Ac-将改变，将改变，有时还需考虑水的解离。有时还需考虑水的解离。2/6/20232/6/20233333（3 3）缓冲溶液）缓冲溶液pHpH值的计算值的计算始态浓度始态浓度 C C酸酸 C C 盐盐平衡浓度平衡浓度 C C酸酸-x x -x x C C 盐盐+x+x2/6/20232/6/20233434(4)(4)缓冲溶液的选择和配制缓冲溶液的选择和配制 每种缓冲溶液起缓冲作用的每种缓冲溶液起缓冲作用的pHpH范围是一定范围是一定的。其值主要取决于的。其值主要取决于K Ka a或或K Kb b及及C C酸酸/C/C盐盐或或C C碱碱/C/C盐盐,当浓度比值接近于当浓度比值接近于1 1时时,缓冲溶液缓冲溶液pHpKpHpKa a(pOHpK(pOHpKb b)。所以，欲配制某一所以，欲配制某一pHpH值的缓冲溶液时，可值的缓冲溶液时，可选择一种选择一种pKpKa a与所需与所需pHpH相近的弱酸及其盐（或相近的弱酸及其盐（或者者pKpKb b与所需与所需pOHpOH相近的弱碱及其盐）相近的弱碱及其盐）2/6/20232/6/20233535配制配制pH=5.0pH=5.0的缓冲溶液的缓冲溶液,选选HAc-AcHAc-Ac-配制配制pH=9.8pH=9.8的缓冲溶液的缓冲溶液,选选NHNH3 3-NH-NH4 4+例例 10-6 10-6 练习：欲配制练习：欲配制250cm250cm3 3的的pH=5.0pH=5.0的缓冲溶液，的缓冲溶液，问在问在12.0cm12.0cm3 3 6.0moldm 6.0moldm-3-3的的HAcHAc溶液中应加入溶液中应加入NaAc3HNaAc3H2 2O O（M=136.08gM=136.08g）多少克？）多少克？2/6/20232/6/20233636（5 5）缓冲溶液的应用）缓冲溶液的应用 人体血液人体血液pH=7.40.03,pH=7.40.03,靠靠H H2 2COCO3 3-NaHCO-NaHCO3 3 NaHNaH2 2POPO4 4-Na-Na2 2HPOHPO4 4,HHb-KHb,HHbO,HHb-KHb,HHbO2 2-KHbO-KHbO2 2等维持。等维持。2/6/20232/6/2023373710-3 10-3 盐的水解盐的水解一、一元弱酸强碱盐的水解一、一元弱酸强碱盐的水解二、一元弱碱强酸盐的水解二、一元弱碱强酸盐的水解三、一元弱酸弱碱盐的水解三、一元弱酸弱碱盐的水解四、强酸强碱盐不水解四、强酸强碱盐不水解五、分步水解五、分步水解六、影响水解的因素六、影响水解的因素2/6/20232/6/20233838一、一元弱酸一、一元弱酸强碱强碱盐的水解盐的水解K K1 1=K=KW W K K2 2=1/K=1/Ka aK K3 3=K=K1 1 K K2 2K Kh h=K=KW W/K/Ka a 盐的水解：是指盐的组分离子跟水电离出的盐的水解：是指盐的组分离子跟水电离出的H H+或或OHOH-结合生成弱电解质的反应。是中和反应结合生成弱电解质的反应。是中和反应的逆反应的逆反应.碱性碱性2/6/20232/6/20233939K Kh h-水解常数（化学平衡常数）水解常数（化学平衡常数）K Kh h=K=KW W/K/Ka a 成盐的酸越弱，即成盐的酸越弱，即K Ka a越小，越小，K Kh h值越大，值越大，盐的水解程度越大，盐溶液的碱性越强。盐的水解程度越大，盐溶液的碱性越强。例：比较例：比较0.1moldm0.1moldm-3-3 的的NaAcNaAc和和NaCNNaCN溶液溶液pHpH值的高低值的高低.K.Ka a(HCN)=4.9310(HCN)=4.9310-10-10 2/6/20232/6/20234040始态浓度始态浓度 C C0 0 0 00 0平衡浓度平衡浓度 C C0 0-x x x-x x x2/6/20232/6/202341412/6/20232/6/20234242 例：求例：求0.01moldm0.01moldm-3-3 NaCNNaCN溶液的溶液的pHpH和盐的水解度（和盐的水解度（298K298K）。）。解：解：2/6/20232/6/20234343二、一元弱碱二、一元弱碱强酸强酸盐的水解盐的水解NHNH4 4CICI溶液溶液酸性酸性2/6/20232/6/20234444三、弱酸弱碱盐的水解三、弱酸弱碱盐的水解NHNH4 4Ac,NHAc,NH4 4CN,NHCN,NH4 4F F 2/6/20232/6/20234545四、强酸强碱盐不水解四、强酸强碱盐不水解溶液中性溶液中性NaCINaCI、NaNa2 2SOSO4 4、NaNONaNO3 3等等2/6/20232/6/20234646五、分步水解五、分步水解多元弱酸或多元弱碱盐的水解是分步进行的。多元弱酸或多元弱碱盐的水解是分步进行的。Na Na2 2S2NaS2Na+S+S2-2-2/6/20232/6/20234747K Kh h（1 1）K Kh h（2 2），以第一步水解为主，），以第一步水解为主，HSHS-OHOH-，溶液显碱性。，溶液显碱性。NaHCONaHCO3 3溶液溶液HCOHCO3 3-的水解的水解HCOHCO3 3-的解离的解离弱碱性弱碱性水解水解为主为主NaHNaH2 2 POPO4 4、NaNa2 2HPOHPO4 4水溶液显酸（碱）性？水溶液显酸（碱）性？2/6/20232/6/20234848 补补 充充 物料平衡（物料平衡（mass or material balance)mass or material balance)在在一个化学平衡体系中，某一给定物质的总浓度，一个化学平衡体系中，某一给定物质的总浓度，等于各有关组分平衡浓度之和。等于各有关组分平衡浓度之和。物料平衡式（物料平衡式（mass or material balance mass or material balance equatian-CBE)equatian-CBE)例：浓度为例：浓度为c moldmc moldm-3-3的的H H3 3POPO4 4溶液溶液 H H3 3POPO4 4+H+H2 2POPO4 4-+HPO+HPO4 42-2-+PO+PO4 43-3-=c=c 浓度为浓度为c moldmc moldm-3-3的的NaNa2 2SOSO3 3溶液溶液 Na Na+=2c;SO=2c;SO3 32-2-+HSO+HSO3 3-+H+H2 2SOSO3 3=C=C2/6/20232/6/20234949电荷平衡电荷平衡(charge balance(charge balance）-根据电中性原理，根据电中性原理，单位体积溶液中，阳离子所带正电荷的量单位体积溶液中，阳离子所带正电荷的量(mol)(mol)等于阴离子所带负电荷的量等于阴离子所带负电荷的量(mol)(mol)。例：浓度为例：浓度为c moldmc moldm-3-3的的NaCNNaCN溶液溶液CBE:CBE:HH+Na+Na+=CN=CN-+OH+OH-浓度为浓度为c moldmc moldm-3-3的的CaCICaCI2 2溶液溶液 H H+2Ca+2Ca2+2+=OH=OH-+CI+CI-浓度为浓度为c moldmc moldm-3-3的的H H3 3POPO4 4溶液溶液 H H+=OH=OH-+H+H2 2POPO4 4-+2HPO+2HPO4 42-2-+3PO+3PO4 43-3-2/6/20232/6/20235050质子平衡式质子平衡式(proton balance equation-PBE)(proton balance equation-PBE)酸酸失去的质子和碱得到的质子的物质的量相等。失去的质子和碱得到的质子的物质的量相等。(1)(1)由物料平衡和电荷平衡求质子条件由物料平衡和电荷平衡求质子条件 浓度为浓度为c moldmc moldm-3-3的的NaCNNaCN溶液溶液 物料平衡：物料平衡：NaNa+=C;HCN+CN=C;HCN+CN-=C (1)=C (1)电荷平衡：电荷平衡：HH+Na+Na+=CN=CN-+OH+OH-(2)(2)质子条件：质子条件：HH+c=c-HCN+OH+c=c-HCN+OH-H H+HCN=OH+HCN=OH-2/6/20232/6/20235151(2)(2)由溶液中得失质子的关系列出质子条件由溶液中得失质子的关系列出质子条件质子参考水准：溶液中质子参考水准：溶液中大量存在大量存在的并的并与质子转与质子转移直接有关移直接有关的的酸碱组分酸碱组分。弱酸弱酸HBHB的水溶液：的水溶液：HBHB和和H H2 2O HO H3 3O O+=OH=OH-+B+B-所有得质子后产物浓度的总和所有得质子后产物浓度的总和=所有失质所有失质子后产物浓度的总和子后产物浓度的总和浓度为浓度为cmoldmcmoldm-3-3的的NaNa2 2HPOHPO4 4溶液溶液(H(H2 2O,HPOO,HPO4 42-2-HH+H+H2 2POPO4 4-+2H+2H3 3POPO4 4=OH=OH-+PO+PO4 43-3-浓度为浓度为c moldmc moldm-3-3的的NHNH4 4H H2 2POPO4 4溶液溶液?HH+H+H3 3POPO4 4=NH=NH3 3+HPO+HPO4 42-2-+2PO+2PO4 43-3-+OH+OH-2/6/20232/6/20235252酸式盐溶液中酸式盐溶液中HH+的求算的求算NaHCONaHCO3 3NaNa+HCO+HCO3 3-HH+H+H2 2COCO3 3=OH=OH-+CO+CO3 32-2-2/6/20232/6/202353532/6/20232/6/20235454练习：练习：1313（1 1）、）、1313（4 4）2/6/20232/6/202355550.1 moldm0.1 moldm-3-3 NaHCONaHCO3 3 溶液的溶液的pHpH值。值。CKCK2 220K20KW W;C20K;C20K1 1,HH+=(K=(K1 1K K2 2)1/21/2=4.810=4.810-9-9（moldmmoldm-3-3）pH=8.31pH=8.31多元弱碱的水解（多元弱碱的水解（FeCIFeCI3 3）第一步水解是主要的，溶液的颜色为棕黄色。第一步水解是主要的，溶液的颜色为棕黄色。2/6/20232/6/20235656六、影响水解的因素六、影响水解的因素1.1.平衡常数平衡常数 水解产物弱酸的水解产物弱酸的K Ka a或弱碱的或弱碱的 K Kb b越小，越小，对应盐的水解程度越大。对应盐的水解程度越大。如水解产物为难溶或挥发性弱电解质，则如水解产物为难溶或挥发性弱电解质，则水解可近乎完全。水解可近乎完全。AI AI2 2S S3 3+H+H2 2O2AI(OH)O2AI(OH)3 3+3H+3H2 2SS（双水解）（双水解）泡沫灭火器：泡沫灭火器：AIAI3+3+HCO+HCO3 32-2-2/6/20232/6/202357572.2.温度温度盐的水解一般是吸热过程，盐的水解一般是吸热过程，H0H0。温度升高，水解平衡常数增大，即盐的水温度升高，水解平衡常数增大，即盐的水解度增大。解度增大。如：如：FeCIFeCI3 3的水解，加热，水解液颜色由常的水解，加热，水解液颜色由常温的黄色温的黄色棕红棕红棕红沉淀。棕红沉淀。2/6/20232/6/202358583.3.盐的浓度盐的浓度 水解常数水解常数K Kh h一定时，盐的起始浓度一定时，盐的起始浓度C C0 0越小，水解度越小，水解度h h越大，即稀溶液的水解越大，即稀溶液的水解度比较大。度比较大。2/6/20232/6/202359594.4.溶液的溶液的pHpH值值 因盐的水解常使溶液显示酸性或碱性因盐的水解常使溶液显示酸性或碱性,所以控所以控制溶液的酸碱性制溶液的酸碱性,可促进或抑制水解反应。可促进或抑制水解反应。KCNKCN 为阻止剧毒物为阻止剧毒物HCNHCN的生成，在配制的生成，在配制KCNKCN溶液溶液时，应先在水溶液中加入适量强碱时，应先在水溶液中加入适量强碱KOHKOH，以抑，以抑制水解。制水解。实验室配实验室配NaNa2 2S S溶液，将一定量的溶液，将一定量的NaNa2 2S S与与NaOHNaOH同时溶于水，再稀释至所需浓度。同时溶于水，再稀释至所需浓度。2/6/20232/6/20236060 实验室配实验室配SnCISnCI2 2溶液，先将固体用盐酸溶溶液，先将固体用盐酸溶解（加热）后，再加水冲稀至所需浓度。保存解（加热）后，再加水冲稀至所需浓度。保存时加时加SnSn粒防氧化。粒防氧化。2/6/20232/6/20236161复习复习(只列式不算数）：只列式不算数）：1.0.1moldm1.0.1moldm-3-3HAcHAc溶液中溶液中HH+的近似计的近似计算式和最简计算式算式和最简计算式2.0.1moldm2.0.1moldm-3-3NHNH3 3HH2 2O O和和0.2moldm0.2moldm-3 3NHNH4 4CLCL组成的缓冲溶液的计算式组成的缓冲溶液的计算式3.0.1 moldm3.0.1 moldm-3-3 NaNa2 2S S溶液的溶液的HH+浓度浓度4.0.1 moldm4.0.1 moldm-3-3 NaHCONaHCO3 3溶液的溶液的HH+浓度浓度2/6/20232/6/20236262C C碱碱-X C-X C盐盐X XX X1.0.1moldm1.0.1moldm-3-3HAcHAc溶液中溶液中HH+的近似计算式和最简计算式的近似计算式和最简计算式2.0.1moldm2.0.1moldm-3-3NHNH3 3HH2 2O O和和0.2moldm0.2moldm-3-3NHNH4 4CLCL组成的缓冲溶液的计算式组成的缓冲溶液的计算式2/6/20232/6/202363633.0.1 moldm3.0.1 moldm-3-3 NaNa2 2S S溶液的溶液的HH+浓度浓度4.0.1 moldm4.0.1 moldm-3-3 NaHCO NaHCO3 3溶液的溶液的HH+浓度浓度2/6/20232/6/2023646410-4 10-4 酸碱理论的发展酸碱理论的发展 酸碱理论：酸碱理论：1.1.酸碱电离理论酸碱电离理论2.2.酸碱质子理论酸碱质子理论3.3.酸碱电子理论酸碱电子理论4.4.酸碱溶剂理论酸碱溶剂理论5.5.软硬酸碱理论软硬酸碱理论2/6/20232/6/202365651.18871.1887年，年，酸碱解离理论，适用于水溶液酸碱解离理论，适用于水溶液体系。体系。2.19232.1923年，年，and and 酸碱质子理论，适用水酸碱质子理论，适用水溶液、非水溶液及气体间反应，且可定溶液、非水溶液及气体间反应，且可定量处理。量处理。3.19233.1923，酸碱电子理论。在配位化学和酸碱电子理论。在配位化学和有机化学中应用较广。有机化学中应用较广。2/6/20232/6/20236666电离理论电离理论在水溶液中解离产生的阳离子只有在水溶液中解离产生的阳离子只有H H+的物质是酸；的物质是酸；在水溶液中解离产生的阴离子只有在水溶液中解离产生的阴离子只有OHOH-的物质是碱。的物质是碱。酸碱中和反应的实质是：酸碱中和反应的实质是：H H+OH+OH-=H=H2 2O O水溶液：水溶液：HCL(aq)+NH HCL(aq)+NH3 3 HH2 2O(aqO(aq）NHNH4 4CL(aq)+HCL(aq)+H2 2O O苯溶液：苯溶液：HCL(g)+NH HCL(g)+NH3 3(l(l）NHNH4 4CL(s)CL(s)气相反应：气相反应：HCL(g)+NHHCL(g)+NH3 3(g(g）NHNH4 4CL(s)CL(s)2/6/20232/6/20236767一、酸碱质子理论一、酸碱质子理论 共轭酸碱对共轭酸碱对（conjugate acid-base pair)conjugate acid-base pair)因一个质子的得失而相互转变的一对酸碱。因一个质子的得失而相互转变的一对酸碱。1.1.酸碱定义：凡能提供质子的任何分子或酸碱定义：凡能提供质子的任何分子或离子都是酸；凡能接受质子的任何分子或离子离子都是酸；凡能接受质子的任何分子或离子都是碱。都是碱。酸酸 碱碱+H+H+HAc AcHAc Ac-HSOHSO4 4-SO SO4 42-2-2/6/20232/6/20236868 HPO HPO4 42-2-为两性物质，为两性物质，H H2 2O O也是两性物质。也是两性物质。判断一种物质是酸还是碱，要在具体环境中判断一种物质是酸还是碱，要在具体环境中分析其发挥的作用。分析其发挥的作用。2.2.酸碱的强度酸碱的强度 水溶液中酸的强弱决定于它将质子给水溶液中酸的强弱决定于它将质子给予水（碱）的能力。予水（碱）的能力。2/6/20232/6/20236969酸性：酸性：HAc NH HAc NH4 4+HS HS-K Ka a 1.810 1.810-5-5 5.6710 5.6710-10-10 7.110 7.110-15-15一种酸的酸性越强，则其共轭碱的碱性越弱一种酸的酸性越强，则其共轭碱的碱性越弱碱性：碱性：Ac Ac-NH NH3 3 S S2-2-K Kb b 5.610 5.610-10-10 1.810 1.810-5-5 1.4 1.42/6/20232/6/202370703.3.拉平效应与区分效应拉平效应与区分效应 水溶液中水溶液中HNOHNO3 3,H,H2 2SOSO4 4,HCIO,HCIO4,4,HCI,HCI均为强酸。均为强酸。即作为碱的水把这些酸都拉平到即作为碱的水把这些酸都拉平到H H3 3O O+的水平的水平.如如:HCI+H:HCI+H2 2OHOH3 3O O+CI+CI-这种这种将各种不同强度的酸都拉平到溶剂化将各种不同强度的酸都拉平到溶剂化质子质子(如如:H:H3 3O O+)水平的效应称为拉平效应水平的效应称为拉平效应.具有拉具有拉平效应的溶剂叫拉平性溶剂平效应的溶剂叫拉平性溶剂.如如:水是上述四种水是上述四种酸的拉平性溶剂酸的拉平性溶剂.H H3 3O O+是水溶液中能够存在的最强的酸的形式是水溶液中能够存在的最强的酸的形式.2/6/20232/6/20237171 如将这些强酸放在比如将这些强酸放在比H H2 2O O难于接受质子的溶难于接受质子的溶剂剂(如如HAc)HAc)中中,则四种酸就显出差别则四种酸就显出差别.pKpKa a5.85.88.28.28.88.89.49.4HAcHAc是区分性溶剂是区分性溶剂,能区分酸或碱强弱的效应称区分效应能区分酸或碱强弱的效应称区分效应.2/6/20232/6/20237272 同理同理,水溶液中最强的碱是水溶液中最强的碱是OHOH-,更强的碱更强的碱(O(O2 2-,NH,NH2 2-)都将被拉平到同一水平都将被拉平到同一水平.只有更弱的碱只有更弱的碱(NH(NH3 3,Ac,Ac-)才能分出强弱才能分出强弱.苯甲酸在水中是弱酸苯甲酸在水中是弱酸,但在乙二胺中却是强酸。但在乙二胺中却是强酸。这是因为乙二胺的碱性比水强这是因为乙二胺的碱性比水强,其接受质子的能力比其接受质子的能力比水强水强.苯甲酸在乙二胺中更易失质子。苯甲酸在乙二胺中更易失质子。练习：练习：P P408 408 14,1514,151414：HSOHSO4 4-;HS;HS-;H;H3 3POPO4 4;NH;NH4 4+;H;H2 2+NONO3 3;H;H3 3+O O15:Ac15:Ac-;OH;OH-;NH;NH2 2-;PO;PO4 43-3-;S;S2-2-2/6/20232/6/202373734.4.酸碱反应酸碱反应 酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间质酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间质子的传递子的传递.反应方向反应方向:强酸强酸+强碱强碱弱酸弱酸+弱碱弱碱 质子论中没有质子论中没有“盐盐”的概念的概念,电离理论中的电离理论中的所有反应所有反应(中和、水解、解离等），在质子论中中和、水解、解离等），在质子论中都是酸碱反应。都是酸碱反应。质子论不仅适用于水溶液，也适用于气相质子论不仅适用于水溶液，也适用于气相和非水溶液中的酸碱反应。和非水溶液中的酸碱反应。缺陷：只限于质子的接受和放出，无法解缺陷：只限于质子的接受和放出，无法解释不含氢类化合物的反应，释不含氢类化合物的反应，CaO+SOCaO+SO3 3CaSOCaSO3 32/6/20232/6/20237474二、酸碱电子理论二、酸碱电子理论 1.1.定义：凡是可以接受电子对的物定义：凡是可以接受电子对的物质称为酸；凡是可以给出电子对的物质质称为酸；凡是可以给出电子对的物质称为碱。称为碱。(Lewis(Lewis酸碱酸碱)2.2.反应
