溶液和离子平衡课件.ppt
《溶液和离子平衡课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《溶液和离子平衡课件.ppt(67页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、O返回第1页,此课件共67页哦O返回2022-9-72 物质 蒸气压P 沸点t b 凝固点t f (mmHg,20)()()纯水 17.5 100 0 0.5M糖水 17.3 100.27 -0.93 0.5M尿素溶液 17.3 100.24 -0.94 一、稀溶液的依数性1.与纯溶剂相比,溶液的蒸气压,沸点,凝固点。2.其上升值或下降值与溶液中溶质的浓度有关,与溶质的本性无关。第2页,此课件共67页哦O返回2022-9-731、蒸气压下降水蒸发凝 聚水(g)(l)一定温度下,V蒸发=V凝聚时,此时水面上的蒸气压称为该温度下的饱和蒸汽压,简称蒸汽压。加入一种难挥发的非电解质束缚一部分高能水分子
2、占据了一部分水的表面P蒸汽平衡第3页,此课件共67页哦O返回2022-9-74在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压(P)等于纯溶剂的蒸气压(PA*)乘以溶液中溶剂的摩尔分数(xA)。1BA xxB*1xppAB*xpppAA即:B*xppA表明:在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液中溶质的摩尔分数成正比。A*xppABABBnnnx BAAAnnnx 第4页,此课件共67页哦O返回2022-9-75液体的本性 温度:任何溶液的蒸汽压都随温度而变化易挥发性物质:蒸气压大的物质难挥发性物质:蒸气压小的物质蒸汽压大小的影响因素:第5页,此课件共67页哦O返回例1已知293.
3、15K时水的饱和蒸气压为2.338kPa,若在100g水中溶解9g葡萄糖(C6H12O6,M=180gmol-1),求此溶液的蒸气压。解:n水=m/M=100g/18gmol-1=5.56moln葡萄糖=m/M=9g/180gmol-1=0.05mol p=p*xB=2.338kPa0.0089=0.021kPa p溶液=p*-p=2.338kPa-0.021kPa=2.317kPa xB=0.00890.055.56+0.05 nBnA+nB根据 p*-p溶液=p 和p=p*xB计算。第6页,此课件共67页哦O返回2022-9-77凝固点:某物质的液相蒸汽压与固相蒸汽压相等时的温度。用Tf表
4、示或在一定外压下,物质固、液两相平衡共存时的温度。如:H2O(l)H2O(s)273K,101.3kPaPa5.610O(s)HO(l)H22 PP2液体的凝固点降低(freezing point)第7页,此课件共67页哦O返回2022-9-78 Tf 273 P(kPa)T (K)水冰溶液AB0.61A:冰-水共存 B:冰-溶液共存TfTfkf bB kf称为凝固点降低常数bB为质量摩尔浓度(mol/Kg)bB=nB/mA,nB为溶质的摩尔数,mA为溶剂的质量是溶液蒸气压下降的直接结果溶液的凝固点降低的原因第8页,此课件共67页哦O返回2022-9-79 溶 剂 凝固点/K kf 水 273
5、.0 1.86 苯 278.5 4.90 醋 酸 289.6 3.90 樟 脑 452.8 39.7 萘 353.0 6.90 溴乙烯 283.0 12.5几种溶剂的凝固点降低常数第9页,此课件共67页哦O返回2022-9-7103溶液的沸点上升(boiling point)液体的沸点 (boiling point)当P 液=P 外,液体沸腾时的温度。溶液的沸点升高是溶液蒸气压下降的直接结果正常沸点:当P外=P标时的液体的沸点。第10页,此课件共67页哦O返回2022-9-711101.3P (k Pa)373 TBT(K)纯水水溶液Tb Tb=kb bB kb称为沸点升高常数第11页,此课件
6、共67页哦O返回2022-9-712 溶 剂 沸点/K Kb 水 373.0 0.52 苯 353.2 2.53 三氯甲烷 333.2 3.63 萘 491.0 5.80 乙醚 307.4 2.16几种溶剂的沸点上升常数第12页,此课件共67页哦O返回2022-9-713【解】尿素CO(NH2)2摩尔质量为60gmol-1 2.6克尿素的物质的量n=2.6/60=0.0433mol1kg溶剂中尿素的物质的量 n=0.04331000/50=0.866mol 尿素的质量摩尔浓度bB=0.866molkg-1 Tb=KbbB=0.520.866=0.45 Tf=KfbB=1.860.866=1.6
7、1 沸点:100+0.45=100.45 凝固点:0-1.61=-1.61【例2】2.6克尿素CO(NH2)2溶于50克水中,计算此溶液的凝固点和沸点第13页,此课件共67页哦O返回2022-9-7溶液的沸点上升和凝固点下降的应用:在汽车、拖拉机的水箱(散热器)中加入乙二醇、酒精、甘油等可使其凝固点降低而防止结冰。利用凝固点下降,冰和盐的混合物可作冷冻剂。利用沸点上升原理,工件处理时可以在高于水的沸点的溶液中进行。因为含杂质的化合物可以看作是一种溶液,因此有机化学试验中常用测定沸点或熔点的方法来检验化合物的纯度。第14页,此课件共67页哦O返回2022-9-715渗透现象:通过半透膜发生表面上
8、单方面的扩散现象 产生条件有半透膜膜两侧有浓度差 渗透方向:从稀溶液向浓溶液进行渗透。溶剂(a)渗透现象 溶液溶液溶剂(b)渗透压力 4溶液的渗透压第15页,此课件共67页哦O返回2022-9-716达渗透平衡时溶液液面上的所加的额外压力:渗透压。符号:单位;Pa或kPa 渗透压方程 V=nBRT 或 =cBRT 电解质溶液 =cBRT第16页,此课件共67页哦O返回2022-9-717【解】(1)=cBRT cB=/RT=366/8.314(273+20)=1.5010-1molm-3 =1.5010-4moldm-3(2)设血红素的摩尔质量为M,则1.5010-4moldm-3=1.0g/
9、M/0.1dm-3 M=1.0/1.5010-4mol=6.7104gmol-1【例3】血红素1.0g溶于水配成100cm3溶液,此溶液在20时的透压为366Pa。计算:溶液的物质的量浓度;血红素的相对分子质量。第17页,此课件共67页哦O返回2022-9-7181.蒸气压下降 3.沸点升高 2.凝固点降低 4.渗透压力 的数值与溶液中质点的个数成正比依数性的含义B*xppATfkf bBTb=kb bB V=nBRT第18页,此课件共67页哦O返回2022-9-7191、酸碱电离理论(阿累尼乌斯酸碱理论)凡是在水中能解离出H+的物质是酸(acid),能解离出OH-的物质是碱(base)。中和
10、反应的实质是:H+OH-=H2O。局限性无法解释NH3H2O的弱碱性无NH4OH不适用于非水体系或无溶剂体系NH3(g)+HCl(g)苯NH4Cl(s)H+不能单独存在于水溶液中第19页,此课件共67页哦O返回凡能给出质子(H+)的物质称为酸。凡能接受质子(H+)的物质称为碱。两性物质如H2O,HCO3-,HS-2.酸碱质子理论HCl H+Cl-HAc H+Ac-NH4+H+NH3H2SO3 H+HSO3-HSO3-H+SO32-(1)定义如:酸 碱 酸和碱可以是分子,也可以是正、负离子.酸和碱具有相对性.没有“盐”的概念.第20页,此课件共67页哦O返回共轭酸碱对 (conjugate ac
11、id-base pair)H+B-HB HB-B-练习1 下列各组物质中属于共轭酸碱对的是()A.H3PO4H2PO4-B.H3PO4HPO42-C.H3PO4PO43-D.H2PO4-HPO42-E.H2PO4-PO43-F.HPO42-PO43-(2)酸碱共轭关系共轭酸共轭碱 A D F 酸 H+碱第21页,此课件共67页哦O返回注意:共轭酸碱对是不能单独存在的半反应。A1 B2 H+H+或 A2 B1H3O+Cl-H3O+Ac-NH4+OH-HAc +OH-H3O+NH3 HCl +H2OH2O +Ac-HAc +H2O H2O +NH3 NH4+H2O H3O+OH-H2O +H2O
12、根据酸碱质子理论,酸碱反应的实质就是在两个共轭酸碱对之间发生质子传递反应。酸1 碱2 酸2 碱1第22页,此课件共67页哦O返回凡能给出孤对电子对的物质称为碱(Lewis base)凡能接受孤对电子对的物质称为酸(Lewis acid)酸碱反应的实质:形成配位键并生成酸碱配合物.配位键:两原子间的共用电子对是由一个原子单独提供 的化学键称为通常用表示.)3.酸碱电子理论(Lewis 酸碱理论)酸 碱 酸碱配合物 (电子对接受体)(电子对给予体)H+:OH-HOH HCl +:NH3 HNH3 BF3 +:F-3 BF Cu2+4:NH3 Cu(NH3)4第23页,此课件共67页哦O返回 练习2
13、 根据酸碱质子理论,试判断下列物质中:H2S,CO32-,HCO3-,NH4+,H2O,OH-能作酸的是 ;能作碱的是 ;又可作酸又可作碱的是 ;CO32-,HCO3-,H2O,OH-H2S,HCO3-,NH4+,H2O HCO3-,H2O第24页,此课件共67页哦O返回 练习3 根据酸碱质子理论,下列各组物质中,全是酸的一组是();全是碱的一组是()。(A)H2S、CO32-、HCO3-;(B)NH4+、H3O+、OH-;(C)HAc、HS-、HCO3-;(D)H2O、CO32-、S2-C D 第25页,此课件共67页哦O返回 1.水的离子积H2O+H2OH+H3O+OH-化简:H2OH+O
14、H-一、水的离子积和溶液的pH值 在298.15K、纯水中测得:水的离子积常数第26页,此课件共67页哦O返回2.溶液的酸碱性(pH)pKW=-lg(KW)pH =-lgceq(H+)/c pOH=-lgceq(OH-)/c 稀溶液、298.15K时:ceq(H+)/cceq(OH-)/c=KW,两边分别取负对数:-lgceq(H+)/c lgceq(OH-)/c=-lg(K)pH +pOH =pKW pH+pOH=14 KW=1.010-14 或:pH=14-pOH第27页,此课件共67页哦O返回2022-9-728例1.1 求纯水在50时的pH 值。解:50时,水的 Kw=5.3510-1
15、4 Ceq(H+)=Ceq(OH-)Ceq(H+)=()molL-1141035.5=2.3110-7 molL-1 pH=-lg(2.31 10-7 molL-1/1 molL-1)=6.64第28页,此课件共67页哦O返回二、一元弱酸、弱碱的解离平衡弱电解质(K介于10-210-7);极弱电解质:K10-7。在水溶液中只有部分分子解离成离子的电解质。弱电解质:解离度()=100%解离前弱电解质总浓度 解离部分弱电解质浓度弱电解质按解离常数大小划分第29页,此课件共67页哦O返回 HB +H2O H3O+B-Ka 越大,酸性越强。顺序:HAcNH4+HS-如:HAc H+Ac-eq+eq-a
16、eqc(H)/c c(B)/c K=c(HB)/c eq+eq-aeqc(H)/c c(Ac)/c K=c(HAc)/c HAc 1.74 10-5 NH4+5.60 10-10 HS-1.00 10-14 如:aK 1.一元弱酸的解离平衡常数(Ka):简写为:HB H+B-第30页,此课件共67页哦O返回设HAc的初始浓度为c0,平衡时一元弱酸溶液 pH值的计算eq+eq-2aeq0c(H)/c c(Ac)/c xK=c(HAc)/c c-x初始浓度/(moldm-3)c0 0 0 HAc H+Ac-平衡浓度/(moldm-3)c0-x x x当c0/Ka500时,c0-xc0,则:2aaa
17、0-KKx=+Kc24 ceq(H+)=x Kac0 ceq(H+)=ceq(Ac-)=x ceq(HAc)=c0-ceq(H+)=c0-x第31页,此课件共67页哦O返回【例2-3】计算0.10moldm-3HAc溶液中H+浓度、pH值和HAc的解离度。(已知 Ka=1.7410-5)解:pH=-lgceq(H+)/c=-lg1.3210-3/1.0=2.880a-50.10c/K=5001.74 10 =0.10101.74-5=1.3210-3 moldm-3 ceq(H+)Kac0 =ceq(H+)/c0=1.3210-3/0.1=1.32 答:(略)。HAc H+Ac-第32页,此课
18、件共67页哦O返回 2.一元弱碱的解离平衡常数(Kb):Kb 越大,碱性越强。eqeq-beq-c(HB/c c(OH)/c K=c(B)/c eq+eq-4beq3c(NH)/c c(OH)/c K=c(NH)/c 如:NH3+H2O NH4+OH-B-+H2O HB +OH-第33页,此课件共67页哦O返回x)OH(c)HN(ceq4eq eqeq-300c(NH)=c-c(OH)=c-x 设NH3的初始浓度为c0,平衡时初始浓度/(moldm-3)c0 0 0 平衡浓度/(moldm-3)c0-x x x pH=14-pOH当 c0/Kb500时,c0-xc0 则:2bbb0-KKx=+
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 溶液 离子 平衡 课件
限制150内