第二章溶液和离子平衡优秀PPT.ppt

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1、第二章溶液和离子平衡1第一页，本课件共有79页特特性性：均均匀匀性性；无无沉沉淀淀；组组分分皆皆以以分分子子或或离离子子状状态态存存 在在；热力学性质是相同或连续的。热力学性质是相同或连续的。分类：分类：溶溶液液：凡凡是是由由二二种种或或二二种种以以上上的的纯纯物物质质所所组组成成的的均均相相体体系系，即即以分子级程度相互分散的均相混合体系称为溶液。以分子级程度相互分散的均相混合体系称为溶液。第二页，本课件共有79页对对于于气气体体或或固固体体溶溶于于某某液液体体构构成成的的溶溶液液，习习惯惯上上将将液液体体叫叫做做溶溶剂剂，而而将将溶溶于于其其中中的的气气体体或或固固体体叫叫做做溶溶质质；如

2、如果果是是两两种种液液体体构构成成的的溶溶液液，则则称称其其中中量量多多的的液液体体叫叫溶溶剂剂，量量少的液体叫溶质。少的液体叫溶质。溶剂溶剂(solvent)A和溶质和溶质(solute)B溶剂：溶剂：水水溶质：溶质：非电解质非电解质本章主要讨论：本章主要讨论：液态的非电解质溶液液态的非电解质溶液第三页，本课件共有79页溶液和离子平衡溶液和离子平衡了了解解稀稀溶溶液液的的蒸蒸气气压压下下降降、沸沸点点升升高高、凝凝固固点点下下降降三个通性及定量公式应用三个通性及定量公式应用熟熟悉悉一一元元弱弱电电解解质质的的理理解解平平衡衡及及有有关关计计算算，掌掌握握同同离子效应、缓冲溶液及其计算离子效应

3、、缓冲溶液及其计算明明确确难难溶溶电电解解质质的的溶溶度度积积概概念念、溶溶度度积积规规则则，了了解解其其应用，会基本计算应用，会基本计算第四页，本课件共有79页溶液和离子平衡溶液和离子平衡第一节第一节溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法第二节第二节稀溶液的依数性稀溶液的依数性第三节第三节水溶液中的单相离子平衡水溶液中的单相离子平衡第四节第四节难溶强电解质的多相离子平衡难溶强电解质的多相离子平衡第五页，本课件共有79页第一节第一节溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法摩尔分数浓度摩尔分数浓度体积摩尔浓度体积摩尔浓度质量摩尔浓度质量摩尔浓度第六页，本课件共有79页一、一、摩摩尔尔分数分数浓浓度度x

4、(B)溶质溶质物质的量物质的量占总物质的量的分数占总物质的量的分数 n(B)：溶质的物质的量（：溶质的物质的量（mol）n(A)：溶剂的物质的量（溶剂的物质的量（mol）同理：同理：x(A)+x(B)=1 显然：显然：第七页，本课件共有79页二、二、体体积积摩摩尔尔浓浓度度c(B)每升每升溶液溶液中所溶解溶质的物质的量中所溶解溶质的物质的量 n(B)：溶质的物质的量（：溶质的物质的量（mol）V：溶液体积（溶液体积（L）w(B)：溶：溶质质B的的质质量（量（kg）M(B)：溶：溶质质摩摩尔尔质质量（量（kg/mol）实实验验室室配配制制该该浓浓度度的的溶溶液液十十分分方方便便，但但是是因因为为

5、溶溶液液的的体体积积与与温温度度有有关关，所所以以用用该该浓浓度度表表示示的的溶溶液液浓浓度度与与温温度度有有关关。这是物质的量分数浓度和质量摩尔浓度所没有的缺点。这是物质的量分数浓度和质量摩尔浓度所没有的缺点。第八页，本课件共有79页三、三、质质量摩量摩尔尔浓浓度度m(B)kg溶剂溶剂中所溶解溶质的物质的量中所溶解溶质的物质的量 n(B)：溶质的物质的量（：溶质的物质的量（mol）w(A)：溶剂质量（溶剂质量（kg）三种浓度之间的换算关系：三种浓度之间的换算关系：m(B)、x(B)不受温度影响；水的稀溶液，二者数值相差很小不受温度影响；水的稀溶液，二者数值相差很小常用于溶液的凝固点和沸点的计

6、算常用于溶液的凝固点和沸点的计算 第九页，本课件共有79页第二节第二节稀溶液的依数性稀溶液的依数性溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低渗透压渗透压第十页，本课件共有79页溶溶质质溶溶解解在在溶溶剂剂中中形形成成溶溶液液，溶溶液液的的性性质质已已不不同同于于原原来来的的溶溶质质和溶剂，这种性质上的变化可分为两类：和溶剂，这种性质上的变化可分为两类：第第一一类类由由溶溶质质本本性性不不同同所所引引起起。如如：酸酸碱碱性性、导导电电性性、颜颜色色、味味道等。道等。第第二二类类由由溶溶质质数数量量不不同同所所引引起起。如如蒸蒸气气压压、沸沸点点、凝凝固固

7、点点、渗透压等。渗透压等。第十一页，本课件共有79页稀稀溶溶液液：溶溶质质浓浓度度很很低低，可可忽忽略略溶溶质质-溶溶质质间间的的相相互互作作用用，溶质的外围被溶剂包围。溶质的外围被溶剂包围。稀稀溶溶液液的的依依数数性性（稀稀溶溶液液定定律律、依依数数定定律律）：难难挥挥发发的的非非电电解解质质稀稀溶溶液液的的某某些些性性质质只只与与溶溶质质的的粒粒子子数数目目有有关关，而而与与溶溶质质的的本性无关，这一类性质称为稀溶液的依数性。本性无关，这一类性质称为稀溶液的依数性。溶液的溶液的蒸气压下降蒸气压下降、沸点上升沸点上升、凝固点下降凝固点下降和溶液和溶液渗透压渗透压第十二页，本课件共有79页一、

8、溶液的蒸气压下降一、溶液的蒸气压下降1.蒸气压蒸气压液体分子蒸气分子蒸蒸发发：液液面面上上能能量量较较大大的的分分子子克克服服液液体体分分子子间间的的引引力力从从表表面面逸逸出，成为蒸气分子的过程；又称气化。出，成为蒸气分子的过程；又称气化。液体分子蒸气分子蒸发吸热蒸发吸热系统熵值增大系统熵值增大第十三页，本课件共有79页蒸气分子液体分子凝凝聚聚：液液面面上上的的空空间间中中蒸蒸气气分分子子不不断断运运动动时时，某某些些蒸蒸气气分分子子可可能能撞撞到液面，为液体分子所吸引而进入液体中的过程。到液面，为液体分子所吸引而进入液体中的过程。蒸气分子液体分子凝聚放热凝聚放热系统熵值减小系统熵值减小第十

9、四页，本课件共有79页P(H2O)蒸气分子液体分子V(蒸发蒸发)=V(凝聚凝聚)液液体体和和蒸蒸气气处处于于平平衡衡状状态态，此此时时蒸蒸气气所所具具有有的的压压力力叫叫做做该该温温度度下下液液体体的的饱饱和和蒸蒸气气压压，简称简称蒸气压蒸气压。H2O(l)H2O(g)蒸发凝聚H2O(g)所所具具有有的的压压力力p(H2O)即即为为该温度下的该温度下的蒸气压蒸气压实验测定实验测定25 C时，时，水的饱和蒸气压水的饱和蒸气压 p(H2O)=3167.7Pa第十五页，本课件共有79页不同温度下水的蒸汽压（不同温度下水的蒸汽压（kPa）温度（温度（）-15-10-5051015蒸汽压蒸汽压0.191

10、50.28650.42170.61050.87239.2091.7049温度（温度（）20253035404550蒸汽压蒸汽压2.33783.16724.24285.62297.37599.58312.334温度（温度（）55606570758085蒸汽压蒸汽压15.73719.91625.00331.1638.5447.3457.81温度（温度（）9095100101110115120蒸汽压蒸汽压70.09584.513101.325105.000第十六页，本课件共有79页不同温度下冰的蒸汽压（不同温度下冰的蒸汽压（Pa）温度（温度（）-15-14-13-12-11-10-9蒸汽压蒸汽压16

11、5.5181.5198.6217.6238.0260.0284.1温度（温度（）-8-7-6-5-4-3-2蒸汽压蒸汽压310.1338.2368.6401.7437.3475.7517.3温度（温度（）-10蒸汽压蒸汽压562.2610.5第十七页，本课件共有79页2.蒸气压下降蒸气压下降蒸气分子液体分子溶质分子同同一一温温度度下下，溶溶有有难难挥挥发发溶溶质质B的的溶溶液液中中，溶溶剂剂A的蒸气压力总是低于纯溶剂的蒸气压力总是低于纯溶剂A的蒸气压力。的蒸气压力。原原因因在在于于溶溶剂剂的的一一部部分分表表面面被被溶溶质质微微粒粒占占据据，使使得得单单位位时时间间内内从从溶溶液液中中蒸蒸发发

12、的的分分子子减少，使得溶液的蒸发速率降低。减少，使得溶液的蒸发速率降低。蒸蒸气气压压下下降降：同同一一温温度度下下，纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压力力与溶液的蒸气压力之差。与溶液的蒸气压力之差。p*纯溶剂蒸气压纯溶剂蒸气压p 溶液蒸气压溶液蒸气压第十八页，本课件共有79页拉乌尔定律（拉乌尔定律（Raoultslaw）拉乌尔拉乌尔(Franois-MarieRaoult，1830-1901)，法国实验物理学家，法国实验物理学家，1887年提出上述定律年提出上述定律在在一一定定温温度度下下，难难挥挥发发的的非非电电解解质质稀稀溶溶液液中中的的蒸蒸气气压压下下降降（P）与）与溶质的摩尔分数溶质的摩尔分

13、数成成正比正比，而与溶质的本性无关。，而与溶质的本性无关。稀溶液稀溶液：n(A)+n(B)n(A)当当n(B)是是1000克克溶溶剂剂中中溶溶质质的的摩摩尔尔数数时时，则则为为质质 量量 摩摩 尔尔 浓浓 度度m(B)，1000克克溶溶剂剂的的摩摩尔尔数数为为1000/M(A)。第十九页，本课件共有79页1.使使用用拉拉乌乌尔尔定定律律计计算算溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压时时，溶溶剂剂的的摩摩尔尔质质量量应应采采用用其其呈呈气态时的摩尔质量，而气态时的摩尔质量，而不考虑分子的缔合等因素不考虑分子的缔合等因素。2.拉拉乌乌尔尔定定律律虽虽然然最最初初是是由由非非挥挥发发性性溶溶质质的的溶溶液液总总结

14、结出出来来的的，但但后后来来人人们们发发现现，对对于于挥挥发发性性溶溶质质的的溶溶液液也也是是正正确确的的，此此时时公公式式中中pA是是溶溶液液上上方方溶溶剂剂的的蒸蒸气气分分压压，因因此此，拉拉乌乌尔尔定定律律适适用用于于任任何何稀稀薄薄溶溶液液。由由于于溶溶剂剂中中一一旦旦加加入入非非挥挥发发性性溶溶质质，在在溶溶液液的的单单位位表表面面上上溶溶剂剂的的分分子子数数就就有有所所减减小小，使使得得在在单单位位时时间间内内从从溶溶液液表表面面逸逸出出的的溶溶剂剂分分子子数数也也将将相相应应减减少少，因因此此溶溶液液的的平平衡衡蒸蒸气气压压也将降低。这就是也将降低。这就是拉乌尔定律的微观本质拉乌

15、尔定律的微观本质。3.拉拉乌乌尔尔定定律律一一般般只只适适用用于于非非电电解解质质溶溶液液，电电解解质质溶溶液液中中的的组组分分因因存存在在电离现象，故拉乌尔定律不再适用。电离现象，故拉乌尔定律不再适用。使用拉乌尔定律必须注意使用拉乌尔定律必须注意：第二十页，本课件共有79页二、溶液的沸点升高和凝固点下降二、溶液的沸点升高和凝固点下降沸沸沸沸点点点点（boiling point，bp）：液液体体的的沸沸点点是是指指其其蒸蒸气气压压等等于于外外界界大大气气压压力力时时的的温温度度。溶溶液液的的蒸蒸气气压压总总是是低低于于纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压，溶溶液液的的沸沸点升高。点升高。凝凝凝凝固固固

16、固点点点点（freezing point，fp）：在在标标准准状状况况下下，纯纯液液体体蒸蒸气气压压和和它它的的固固相相蒸蒸气气压压相相等等时时的的温温度度为为该该液液体体的的凝凝固固点点。溶溶液液蒸蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝固点会下降。溶液凝固点会下降。一一切切可可形形成成晶晶体体的的纯纯物物质质，在在给给定定的的条条件件下下，都都有有一一定定的的凝凝固固点点和和沸沸点点。但但溶溶液液的的情情况况并并非非如如此此，一一般般由由于于溶溶质质的的加加入入使使溶溶剂剂的的凝凝固固点点下下降，溶液的沸点上升；而且溶液越浓，沸点和凝固点改变越大。降，溶液的沸点上升

17、；而且溶液越浓，沸点和凝固点改变越大。第二十一页，本课件共有79页AB：水的蒸气压曲线；水的蒸气压曲线；AB：溶液的蒸气压曲线；：溶液的蒸气压曲线；AA：冰的蒸气压曲线冰的蒸气压曲线在在373.15K时时，水水的的蒸蒸气气压压等等于于外外界界大大气气压压（101.3kPa），所所以以水水的的沸沸点点为为373.15K。由由于于溶溶质质的的加加入入，降降低低了了溶溶液液的的蒸蒸气气压压，要要 使使 溶溶 液液 的的 蒸蒸 气气 压压 等等 于于 外外 界界 压压 力力（101.3kPa），就就必必须须将将溶溶液液继继续续加加热热至至B点点。因因此此，难难挥挥发发溶溶质质溶溶液液的的蒸蒸气气压压下

18、下降降，导导致了溶液的沸点高于致了溶液的沸点高于纯纯溶溶剂剂的沸点。的沸点。水水的的蒸蒸气气压压等等于于冰冰的的蒸蒸气气压压（均均为为0.611kPa）时时的的温温度度是是0(A点点)，此此时时水水和和冰冰共共存存。当当在在纯纯水水中中加加入入溶溶质质时时，由由于于溶溶液液的的蒸蒸气气压压下下降降，在在0时时冰冰与与水水不不能能共共存存，所所以以溶溶液液在在0不不结结冰冰。欲欲使使溶溶液液的的蒸蒸气气压压等等于于冰冰的的蒸蒸气气压压，必必须须降降低低温温度度。在在0以以下下的的某某一一点点（A），水水溶溶液液与与冰冰的的蒸蒸气气压压相相等等，冰冰和和水水溶溶液液达达到到平平衡衡，A所所对应对应

19、的温度就是水溶液的凝固点。的温度就是水溶液的凝固点。第二十二页，本课件共有79页 难挥发的非电解质稀溶液难挥发的非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成正比。质量摩尔浓度成正比。kbp为为溶溶剂剂的摩的摩尔尔沸点升高常数，沸点升高常数，kfP为为溶溶剂剂的凝固点下降常数的凝固点下降常数；Kkgmol-1 仅与溶剂的特征有关，而与溶质的本性无关仅与溶剂的特征有关，而与溶质的本性无关 溶溶剂剂沸点沸点/kbP/Kkgmol-1凝固点凝固点/kfP/Kkgmol-1醋酸醋酸苯苯氯氯仿仿萘萘水水117.9080.1061.15217.96100.002.

20、5302.533.625.800.51516.665.533-63.5-0.003.905.156.94-1.86第二十三页，本课件共有79页应用：测量溶质分子量应用：测量溶质分子量 例例:已已知知烟烟草草中中的的有有害害成成分分尼尼古古丁丁，将将496mg尼尼古古丁丁溶溶于于10.0g水水中中，所得溶液在所得溶液在105Pa下沸点下沸点100.17C，求尼古丁的分子量。，求尼古丁的分子量。解：解：尼古丁摩尔质量为尼古丁摩尔质量为M，则：，则：第二十四页，本课件共有79页又如：冬天在汽车水箱里加少量甘油或乙二醇，防止水箱里的水结冰又如：冬天在汽车水箱里加少量甘油或乙二醇，防止水箱里的水结冰（防

21、冻剂等）。下雪时在公路上撒盐除冰。（防冻剂等）。下雪时在公路上撒盐除冰。日常生活中的应用日常生活中的应用如：植物为什么表现出一定的抗旱性和耐寒性？如：植物为什么表现出一定的抗旱性和耐寒性？因因为为细细胞胞液液是是溶溶液液，溶溶液液的的蒸蒸汽汽压压下下降降(抗抗旱旱性性，减减少少挥挥发发），溶液的凝固点降低（耐寒，不致结冰冻坏）。溶液的凝固点降低（耐寒，不致结冰冻坏）。第二十五页，本课件共有79页三、渗透压三、渗透压渗透：渗透：溶剂通过半透膜进入溶液的单方向扩散过程。溶剂通过半透膜进入溶液的单方向扩散过程。渗透压：渗透压：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而为维持被半透膜所隔开的溶

22、液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。需要的额外压力。半透膜溶液纯水 F半透膜溶液纯水 由渗透压形由渗透压形成的液面差成的液面差半透膜溶液纯水 F压力压力F就是该溶液的渗透压就是该溶液的渗透压外加压力超过渗透压，溶剂外加压力超过渗透压，溶剂向纯溶剂方向流动向纯溶剂方向流动反渗透反渗透渗透压渗透压第二十六页，本课件共有79页蔗糖溶液蔗糖溶液纯水纯水半透膜产生渗透压示意图产生渗透压示意图VantHoff(范特霍夫范特霍夫)定律定律：渗渗透透压压；V：溶溶液液体体积积；R：气气体体常常数数；n：溶溶质质物物质质的的量量；c：体积摩尔浓度；：体积摩尔浓度；T：温度；温度；R=8.314 J mol

23、-1 K-1第二十七页，本课件共有79页结结论论：蒸蒸气气压压下下降降，沸沸点点上上升升，凝凝固固点点下下降降，渗渗透透压压都都是是难难挥挥发发的的非非电电解解质质稀稀溶溶液液的的通通性性；它它们们只只与与溶溶剂剂的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。电电解解质质溶溶液液，或或者者浓浓度度较较大大的的溶溶液液也也与与非非电电解解质质稀稀溶溶液液一一样样具具有有溶溶液液蒸蒸气气压压下下降降、沸沸点点上上升升、凝凝固固点点下下降降和和渗渗透透压压等等性性质质。但但是是，稀稀溶溶液液定定律律所所表表达达的的一一些些依依数数性性与与溶溶液液浓度的浓度的

24、定量关系定量关系不适用于浓溶液和电解质溶液。不适用于浓溶液和电解质溶液。第二十八页，本课件共有79页浓浓溶溶液液：溶溶质质的的微微粒粒较较多多，溶溶质质微微粒粒之之间间的的相相互互影影响响以以及及溶溶质质微微粒与溶剂分子之间的相互影响大大加强。粒与溶剂分子之间的相互影响大大加强。强电解质溶液强电解质溶液：1923年，年，Debye和和Hckel提出了提出了离子互吸学说离子互吸学说。观观点点：强强电电解解质质在在溶溶液液中中是是完完全全电电离离的的，但但是是由由于于离离子子间间的的相相互互作作用用，每每一一个个离离子子都都受受到到相相反反电电荷荷离离子子的的束束缚缚，这这种种离离子子间间的的相相

25、互互作作用用使使溶溶液液中中的的离离子子并并不不完完全全自自由由，表表现现出出：溶溶液液导导电电能能力力下下降降，电离度下降，依数性偏离拉乌尔定律电离度下降，依数性偏离拉乌尔定律。强强电电解解质质的的实实际际解解离离度度小小于于100%，是由于，是由于离子氛离子氛的存在。的存在。第二十九页，本课件共有79页同浓度的溶液，沸点高低或渗透压大小的顺序同浓度的溶液，沸点高低或渗透压大小的顺序：A2B或 AB2型强电解质溶液AB型 强 电解质溶液弱解质溶液非电解质溶液蒸气压或凝固点的顺序则蒸气压或凝固点的顺序则相反相反例例 按沸点从高到低的顺序排列下列各溶液按沸点从高到低的顺序排列下列各溶液:（1）0

26、.1mol/LHAc；（；（2）0.1mol/LNaCl；（；（3）1mol/L蔗糖；蔗糖；（4）0.1mol/LCaCl2；（；（5）0.1mol/L葡萄糖葡萄糖 在一定体积的溶液中，粒子数目越多，即粒子浓度越大，沸点越高。在一定体积的溶液中，粒子数目越多，即粒子浓度越大，沸点越高。电解质的粒子数目较相同浓度的非电解质多，强电解质的粒子数较相电解质的粒子数目较相同浓度的非电解质多，强电解质的粒子数较相同浓度的弱电解多，因此，粒子浓度由大到小的顺序为：同浓度的弱电解多，因此，粒子浓度由大到小的顺序为：（3）（4）（2）（1）（5）；）；沸点顺序与此相同。沸点顺序与此相同。第三十页，本课件共有7

27、9页对于气体溶液，也有类似规律对于气体溶液，也有类似规律-亨利定律（亨利定律（Henrys law）1803年年，英英国国化化学学家家亨亨利利指指出出：在在一一定定温温度度下下，当当液液面面上上的的一一种种气气体体与与溶溶液液中中所所溶溶解解的的气气体体达达到到平平衡衡时时，该该气气体体在在溶溶液液中中的的浓浓度度与其在液面上的平衡压力成正比，这就是与其在液面上的平衡压力成正比，这就是亨利定律。亨利定律。Kx：亨利系数，与：亨利系数，与T，P，溶，溶剂剂及溶及溶质质的性的性质质有关有关PB：平衡时溶液中挥发物质的分压：平衡时溶液中挥发物质的分压xB：挥发挥发溶溶质质在溶在溶剂剂中的摩中的摩尔尔

28、分数分数第三十一页，本课件共有79页水的离解平衡水的离解平衡一元弱酸和弱碱的离解平衡一元弱酸和弱碱的离解平衡二元弱酸的离解平衡二元弱酸的离解平衡同离子效应和缓冲溶液同离子效应和缓冲溶液第三节第三节水溶液中的单相离子平衡水溶液中的单相离子平衡第三十二页，本课件共有79页酸碱理论概述酸碱理论概述酸碱电离理论酸碱电离理论（阿仑尼乌斯（阿仑尼乌斯Arrhenius，1887年年）：凡凡是是在在水水溶溶液液中中能能够够电电离离，产产生生的的阳阳离离子子全全部部都都是是H+的的化化合合物物叫叫酸酸（acid）；电电离离时时产产生生的的阴阴离离子子全全部部是是OH 的的化合物叫碱（化合物叫碱（base）。）

29、。局限：局限：无法解释无法解释Na2CO3，Na3PO4呈碱性；呈碱性；NH4Cl现酸性的事实；现酸性的事实；无法解释非水溶液中的酸碱行为；液氨中：无法解释非水溶液中的酸碱行为；液氨中：NH4+NH2-=2NH3第三十三页，本课件共有79页酸碱质子理论（丹麦酸碱质子理论（丹麦Bronsted，英国，英国Lowry，1923年）：年）：凡是能给出质子的分子或离子称为酸，凡是能给出质子的分子或离子称为酸，凡是能接收质子的分子或离子称为碱。凡是能接收质子的分子或离子称为碱。酸酸 质子质子 碱碱Al(H2O)63+Al(H2O)5(OH)2+H+酸酸碱碱质子质子HPO42PO43+H+酸酸碱碱质子质子

30、第三十四页，本课件共有79页酸和碱可以是分子，也可以是阳离子或阴离子酸和碱可以是分子，也可以是阳离子或阴离子有有的的酸酸和和碱碱在在某某对对共共轭轭酸酸碱碱中中是是碱碱，但但在在另另一一对对共共轭轭酸酸碱碱对对中是酸；中是酸；质子论中不存在盐的概念，它们分别是离子酸或离子碱质子论中不存在盐的概念，它们分别是离子酸或离子碱酸酸碱碱存存在在着着对对应应的的相相互互依依存存的的关关系系；物物质质的的酸酸性性或或碱碱性性要要通通过过给给出出质子或接受质子来体现质子或接受质子来体现共轭酸碱：共轭酸碱：共轭酸碱：共轭酸碱：HCl、HAc、NH4+、H2SO3、Al(H2O)6+等等都能给出质子，都是酸都能

31、给出质子，都是酸而而OH、Ac、NH3、HSO3、CO32 等等都都能接受质子，都是碱能接受质子，都是碱第三十五页，本课件共有79页 酸碱电离平衡（质子理论）酸碱电离平衡（质子理论）酸碱电离平衡（质子理论）酸碱电离平衡（质子理论）酸酸 H+碱碱共轭关系共轭关系共轭酸共轭酸共轭碱共轭碱 HCl H+Cl 酸在水中的电离（酸在水中的电离（酸碱必须同时存在酸碱必须同时存在）HCl +H2O H3O+Cl （全部）（全部）酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1 NH4+H2O H3O+NH3 （可逆）（可逆）酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1H+H+H+H2CO3HCO3-CO32-H3PO4H2PO4-HPO4

32、2-PO43-第三十六页，本课件共有79页HCl+H2O=H3O+Cl 强酸强酸1强碱强碱2弱酸弱酸2弱碱弱碱1酸性：酸性：HClH3O+；碱性：碱性：H2OCl 强酸和强碱作用生成弱酸弱碱的过程，是不可逆过程。强酸和强碱作用生成弱酸弱碱的过程，是不可逆过程。强电解质的电离：强电解质的电离：第三十七页，本课件共有79页HAc+H2OH3O+Ac 弱酸弱酸1弱碱弱碱2强酸强酸2强碱强碱1NH3+H2ONH4+OH 弱碱弱碱1弱酸弱酸2强酸强酸1强碱强碱2酸性：酸性：HAcH3O+碱性：碱性：H2OAc 酸性：酸性：H2ONH4+碱性：碱性：NH3OH 是弱酸弱碱作用生成强酸强碱的反应，是可逆过程

33、。是弱酸弱碱作用生成强酸强碱的反应，是可逆过程。弱电解质的电离弱电解质的电离第三十八页，本课件共有79页酸碱电子理论（路易斯酸碱电子理论（路易斯Lewis，1923年）年）质子理论无法解释质子理论无法解释:如如SnCl4、AlCl3等的酸碱性行为。等的酸碱性行为。凡可以凡可以接受电子对接受电子对的分子、原子团、离子为酸的分子、原子团、离子为酸（electronpairacceptor）；）；凡可以凡可以给出电子对给出电子对的物质为碱（的物质为碱（electronpairdonor）理论要点：理论要点：酸碱反应的实质：酸碱反应的实质：酸碱反应的实质是形成配位键的反应；酸碱反应的实质是形成配位键的

34、反应；碱提供电子对，酸以空轨道接受电子对形成配位键。碱提供电子对，酸以空轨道接受电子对形成配位键。第三十九页，本课件共有79页H:OHHOHAlCl3ClAlCl4Cu2+4:NH3Cu2+4(NH3)Lewis的电子理论有关酸、碱的划分：的电子理论有关酸、碱的划分：凡金属阳离子及缺电子的分子都是酸；凡金属阳离子及缺电子的分子都是酸；凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。优点：优点：一切化学反应都可概括为酸碱反应一切化学反应都可概括为酸碱反应缺点：缺点：太笼统，不易掌握酸碱的特性，无法判断酸碱性的强弱太笼统，不易掌握酸碱的特性，无法判断酸碱性的强弱

35、第四十页，本课件共有79页一、水的离解平衡一、水的离解平衡H2O+H2O=H3O+OH H2O=H+OH 298K，纯水中的，纯水中的C(H3O+)=C(OH)=1.0 10 7molL 1水的离子积常数水的离子积常数随温度升高而增加，但变化不大。随温度升高而增加，但变化不大。C(H+)1.0molL 1温度（温度（）02535501.1410-151.0010-142.0610-145.3510-14第四十一页，本课件共有79页二、一元弱酸和弱碱的离解平衡二、一元弱酸和弱碱的离解平衡1一元弱酸的电离过程一元弱酸的电离过程HAc(aq)+H2O=H3O+(aq)+Ac(aq)HAc(aq)=H

36、+(aq)+Ac(aq)一元弱酸的离解常数一元弱酸的离解常数平衡常数平衡常数附录附录3第四十二页，本课件共有79页初始浓度初始浓度c00平衡浓度平衡浓度c c c c HAc(aq)=H+(aq)+Ac(aq)离解度离解度指指的的是是离离解解平平衡衡时时，已已离离解解的的弱弱电电解解质质分分子子数数和和离离解解前前分分子子总总数的比值，离解度用数的比值，离解度用 表示表示。（已离解分子数离解前分子总数）（已离解分子数离解前分子总数）100%弱酸的离解度一般很小，故弱酸的离解度一般很小，故1-1 稀稀释释定律定律 弱电解质在溶液中的离解度与其浓度的平方根成反比，即浓度越稀，离解度越大弱电解质在溶

37、液中的离解度与其浓度的平方根成反比，即浓度越稀，离解度越大 第四十三页，本课件共有79页HAc=H+Ac fG 298/kJmol 1 399.610 372.46一元弱电解质离解常数的热力学求算一元弱电解质离解常数的热力学求算 第四十四页，本课件共有79页2一元弱碱的电离过程一元弱碱的电离过程NH3H2O(aq)=NH4+(aq)+OH(aq)一元弱碱的离解常数一元弱碱的离解常数附录附录3的大小与的大小与Ki有关，有关，Ki越小，越小，c越大，越大，就越小就越小第四十五页，本课件共有79页例例、计算下列各浓度的计算下列各浓度的HAc溶液的溶液的c(H)+和离解度和离解度（1）0.1molL-

38、1(2)1.0 10-5molL-1解：（解：（1）c/Ka 500=1.3%（2）c/Ka 0.1 微溶物微溶物0.010.1 难溶物难溶物0.01第六十一页，本课件共有79页溶度积常数溶度积常数25时部分时部分溶度积常数见附录溶度积常数见附录4。反映了物质的溶解能力反映了物质的溶解能力 对于难溶电解质对于难溶电解质AnBm，有：，有：第六十二页，本课件共有79页例例计算计算298K时时AgCl的的K sp解：解：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)第六十三页，本课件共有79页二、溶度积与摩尔溶解度的关系二、溶度积与摩尔溶解度的关系溶解度溶解度：一定温度下溶质在某种溶剂中溶解程度的大

39、小。一般以：一定温度下溶质在某种溶剂中溶解程度的大小。一般以100g溶剂（溶剂（H2O）能溶解的物质的质量表示；平衡时，液相为饱和溶液，）能溶解的物质的质量表示；平衡时，液相为饱和溶液，单位为单位为molL-1。溶解度溶解度符号：符号：s。溶度积常数溶度积常数难溶电解质难溶电解质注意注意溶度积常数溶度积常数与与溶溶解度解度在应用上的区别在应用上的区别溶解度溶解度任何物质皆可任何物质皆可第六十四页，本课件共有79页1在在纯纯水中的溶解度水中的溶解度（1）AB型型难难溶溶电电解解质质 AB（s）=A+(aq)+B-(aq)设设溶解度溶解度为为s C（A+）=C（B-）=s 第六十五页，本课件共有7

40、9页（2）A2B或或AB2型型难难溶溶电电解解质质 A2B（s）=2A+(aq)+B2-(aq)设设溶解度溶解度为为s c(A+)=2sc(B-)=s 第六十六页，本课件共有79页例例:已知已知K sp(AgCl)=1.78 10-10，K sp(Ag2CrO4)=1.12 10-12，试试求求AgCl和和Ag2CrO4的溶解度。的溶解度。解：（解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（molL-1），则：），则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡时平衡时S1S1（2）设设Ag2CrO4的溶解度为的溶解度为S2（molL-1），），则：则：Ag2CrO4(s)2Ag+(a

41、q)+CrO42-(aq)平衡时平衡时2S2S2第六十七页，本课件共有79页同同一一类类型型的的电电解解质质，可可以以用用K sp直直接接比比较较溶溶解解度度的的大大小小，不不同同类类型的难溶电解质，不能用型的难溶电解质，不能用K sp比较。比较。注意：注意：K sp(AgCl)=1.78 10-10K sp(AgI)=1.5 10-16sAgClsAgI K sp(AgCl)=1.78 10-10K sp(Ag2CrO4)=9 10-12sAgCl相同类型，相同类型，K sp，S 。不同类型，不能用不同类型，不能用K sp判断判断S 的大小。的大小。第六十八页，本课件共有79页2在同离子溶液

42、中的溶解度在同离子溶液中的溶解度同离子效应可使难溶电解质溶解度下降同离子效应可使难溶电解质溶解度下降 例：例：计计算算Fe(OH)3在在纯纯水及水及0.1mol/LNaOH中的溶解度。中的溶解度。纯水中纯水中 Fe(OH)3=Fe3+3OH-0.1mol/LNaOH中中 平衡时平衡时 s3sFe(OH)3=Fe3+3OH-平衡时平衡时 s0.1+3s第六十九页，本课件共有79页三、溶度积规则三、溶度积规则任意浓度下：任意浓度下：由：由：则：则：溶度积规则溶度积规则溶度积规则溶度积规则平衡浓度时平衡浓度时第七十页，本课件共有79页第七十一页，本课件共有79页四、溶度积规则的应用四、溶度积规则的应

43、用1沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解有沉淀生成有沉淀生成沉淀溶解沉淀溶解例例298K时时，0.004molL-1AgNO3与与0.006molL-1K2CrO4溶溶液液等体等体积积混合，是否混合，是否产产生生Ag2CrO4沉淀沉淀?解：解：有有砖红砖红色色Ag2CrO4沉淀生成沉淀生成 第七十二页，本课件共有79页难溶电解质的沉淀发生溶解，可通过化学反应降低离子浓度。难溶电解质的沉淀发生溶解，可通过化学反应降低离子浓度。（1）利用酸碱反应）利用酸碱反应（2）利用配合反应）利用配合反应（3）利用氧化还原反应）利用氧化还原反应AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2+Cl-+2H2O3HgS+12

44、HCl+2HNO33H2HgCl4+3S+2NO+4H2O 第七十三页，本课件共有79页2分步沉淀（判断沉淀的先后顺序）分步沉淀（判断沉淀的先后顺序）在在一一定定条条件件下下使使一一种种离离子子先先沉沉淀淀而而其其他他离离子子在在另另一一条条件件下下沉沉淀淀的的现现象象。对对同同一一类类型型的的沉沉淀淀，K sp越越小小越越先先沉沉淀淀，且且K sp相相差差越越大大分分步步沉沉淀淀越越完完全全，对对不不同同类类型型的的沉沉淀淀，其其沉沉淀淀先先后后顺顺序序要通过计算才能确定。要通过计算才能确定。第七十四页，本课件共有79页例例溶溶液液中中Cl-、CrO42-离离子子浓浓度度均均为为0.0010

45、molL-1，若若逐逐滴滴加加入入AgNO3溶液，试计算：溶液，试计算：（1）哪一种离子先产生沉淀？）哪一种离子先产生沉淀？（2）第第二二种种离离子子开开始始沉沉淀淀时时，溶溶液液中中残残留留的的第第一一种种离离子子的的浓浓度度是多少？是多少？解解：(1)先产生先产生AgCl沉淀沉淀(2)K sp=c(Ag+)c(Cl-)故故AgCl已沉淀完全（已沉淀完全（c(Cl-)10-5molL-1）注：沉淀完全是指离子残留量注：沉淀完全是指离子残留量10-5molL-1第七十五页，本课件共有79页例例：如如果果溶溶液液中中Fe3+和和Mg2+的的浓浓度度均均为为0.10mol L-1，使使Fe3+定定

46、量量沉沉淀而使淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么不沉淀的条件是什么?解解:Fe(OH)3Fe3+3OH-K sp=c(Fe3+)(OH-)3=4.010-39Fe3+沉淀完全时的沉淀完全时的c(OH-)为为:pOH=10.8，pH=3.2Mg开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:pOH=4.9，pH=9.1因此，只要控制因此，只要控制pH值在值在3.29.1之间即可使之间即可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀。不沉淀。第七十六页，本课件共有79页例例在在100ml0.20molL-1的的MgCl2溶溶液液中中，加加入入100ml含含有有NH4Cl的的0.010molL-1氨氨水水溶溶液

47、液,欲欲阻阻止止生生成成Mg(OH)2沉沉淀淀，上述氨水中需含几克上述氨水中需含几克NH4Cl？解：混合后解：混合后不产生不产生Mg(OH)2沉淀，则沉淀，则QcK sp第七十七页，本课件共有79页3控制控制pH值，分离金属离子值，分离金属离子氢氢氧化物氧化物沉淀开始沉淀开始沉淀完全沉淀完全Al(OH)33.374.71Cd(OH)27.19.7Co(OH)27.19.1Cr(OH)34.275.6Cu(OH)24.676.67Fe(OH)26.958.95Fe(OH)32.353.68Pb(OH)27.049.04Mg(OH)29.1711.13Mn(OH)28.1410.14Ni(OH)2

48、7.159.15Zn(OH)26.048.04第七十八页，本课件共有79页4沉淀的转化沉淀的转化 在在含含有有某某一一沉沉淀淀的的溶溶液液中中，加加入入适适当当的的试试剂剂，使使之之生生成成另另一种沉淀。一种沉淀。例例：如如果果向向AgCl固固体体粉粉末末中中加加入入KI溶溶液液，白白色色AgCl可可转转化化为为黄色的黄色的AgI沉淀，其过程如下：沉淀，其过程如下：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)+KII-+K+AgI本质本质：AgI较较AgCl更难溶于水更难溶于水K sp(AgCl)=1.78 10-10K sp(AgI)=1.5 10-16sAgClsAgI 第七十九页，本课件共有79页