第四章电解质溶液优秀PPT.ppt

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1、第四章电解质溶液第一页，本课件共有138页非电解质溶液：依数性：非电解质溶液：依数性：四大性质只与溶质的粒子四大性质只与溶质的粒子 数有关，而与溶质本质无关数有关，而与溶质本质无关。电解质电解质 溶溶 液液强电解质强电解质溶液溶液弱电解质弱电解质溶液溶液易溶强电解质溶液：易溶强电解质溶液：1、强电、强电 解质溶液理论解质溶液理论 难溶强电解质：难溶强电解质：5、难溶强电解、难溶强电解质溶液质溶液-沉淀溶液平衡沉淀溶液平衡。2、弱酸、弱碱的电离平衡、弱酸、弱碱的电离平衡3、盐的水解、盐的水解4、酸碱理论的发展、酸碱理论的发展第二页，本课件共有138页41强电解质溶液理论强电解质溶液理论 1 存在

2、的实际问题：存在的实际问题：（在强电解质溶液中）（在强电解质溶液中）前面已学习了非电解质溶液的依数性理论，前面已学习了非电解质溶液的依数性理论，对于强电解质溶液来说，运用该理论时，与实际对于强电解质溶液来说，运用该理论时，与实际结果出现了偏差。结果出现了偏差。例如：运用依数性解决例如：运用依数性解决KClH2O。v 已知：已知：H2O：Kf=1.86 （273K）KCl水溶液：水溶液：m=0.20mol1.求：该溶液的凝固点降低值。求：该溶液的凝固点降低值。第三页，本课件共有138页v理论计算：理论计算：1、根据难挥发非电解质稀溶液依数性计算：、根据难挥发非电解质稀溶液依数性计算：Tf=Kf.

3、m=1.860.20=0.372K 2、根据强电解质完全电离：根据强电解质完全电离：粒子质量浓度粒子质量浓度m，=2m=0.40mol1 Tf=Kf m=1.860.40=0.744Kv而实际测得：而实际测得：0.673K （介于（介于0.3720.744 之间。）之间。）以上事实如何解释呢？有人提出了新的理以上事实如何解释呢？有人提出了新的理论，即强电解质溶液理论。论，即强电解质溶液理论。第四页，本课件共有138页2 离子氛和离子强度、活度和活度系数：离子氛和离子强度、活度和活度系数：1923年，年，Debye和和Huckel提出了强电解质溶液理论：提出了强电解质溶液理论：强电解质在水溶液中

4、完全电离，但因离子间的相强电解质在水溶液中完全电离，但因离子间的相互作用，离子的行动并不完全自由。因此溶液真正表互作用，离子的行动并不完全自由。因此溶液真正表现出的离子浓度总是低于完全电离时的浓度，于是出现出的离子浓度总是低于完全电离时的浓度，于是出现了上述与实验结果相矛盾的问题。就此提出了三个现了上述与实验结果相矛盾的问题。就此提出了三个问题：问题：离子的行动为什么不完全自由离子的行动为什么不完全自由 离子氛离子氛形成形成 的结果的结果.离子的相互作用大小如何衡量离子的相互作用大小如何衡量 离子强度离子强度 电解质溶液中实际发挥作用的浓度怎样计算：电解质溶液中实际发挥作用的浓度怎样计算：有效

5、浓度（活度）和活度系数有效浓度（活度）和活度系数第五页，本课件共有138页 以上三个问题的解决构成了强电解质溶液理以上三个问题的解决构成了强电解质溶液理论，并较好的解释了强电解质溶液的某些性质与论，并较好的解释了强电解质溶液的某些性质与依数性实验结果之间的偏差。依数性实验结果之间的偏差。(1).离子氛：离子氛：在强电解质溶液中，电解质完全电离，在强电解质溶液中，电解质完全电离，相同电荷的离子相斥，相反电荷离子相吸，所以相同电荷的离子相斥，相反电荷离子相吸，所以在正离子周围负离子多一些，在负离子周围正离在正离子周围负离子多一些，在负离子周围正离子多一些，如图所示：子多一些，如图所示：我们说正离子

6、周围存在着我们说正离子周围存在着由负离子形成的由负离子形成的“离子氛离子氛”，在负离子周围存在，在负离子周围存在着由正离子形成的着由正离子形成的“离子氛离子氛”。+第六页，本课件共有138页v 由于离子氛的作用，使发挥作用的离子数由于离子氛的作用，使发挥作用的离子数目少于完全电离时应有的离子数目。目少于完全电离时应有的离子数目。v 因此，表现某些性质上，因此，表现某些性质上，如：如：电导性：电导性：迁移速度减慢，电导性减弱。迁移速度减慢，电导性减弱。（与完全电离相比）（与完全电离相比）依数性：依数性：实际发挥作用的离子数减少，所以如实际发挥作用的离子数减少，所以如1中中所提到的所提到的0.2m

7、ol/KCl水溶液冰点降低值水溶液冰点降低值0.673400时，时，则则C0HC0 Ka0=H2/C0 同理有：同理有：Kb0=OH2/（C0OH），），当：当：C0/Kb0400 时时 ，C0OHC0 Kb0=OH2/C0 第十七页，本课件共有138页第十八页，本课件共有138页ii.电离度电离度：已电离了的弱电解质的浓度比已电离了的弱电解质的浓度比上其起始浓度上其起始浓度 对于一元弱酸：对于一元弱酸：对于一元弱碱：对于一元弱碱：与弱酸或弱碱的浓度有关：与弱酸或弱碱的浓度有关：C0越大，则越大，则越小。越小。可以从书中查得。可以从书中查得。例：例：HAc：0.05mol/dm3时，时，=0.

8、019=1.9%0.10 mol/dm3时，时，=0.013=1.3%第十九页，本课件共有138页第二十页，本课件共有138页第二十一页，本课件共有138页第二十二页，本课件共有138页(2).同离子效应和盐效应：同离子效应和盐效应：电离平衡同其他平衡一样，当外界条件（离电离平衡同其他平衡一样，当外界条件（离子浓度、温度）改变时，旧的平衡被破坏，新的平子浓度、温度）改变时，旧的平衡被破坏，新的平衡又建立，所以离子浓度的变化是影响电离平衡的衡又建立，所以离子浓度的变化是影响电离平衡的重要因素。重要因素。同离子效应：同离子效应：例例1：在：在HAc的平衡体系中加入的平衡体系中加入NaAc HAc

9、H Ac,由于由于:NaAc NaAc Ac浓度增大，所以平衡左移，使浓度增大，所以平衡左移，使HAc的电离的电离度降低。度降低。第二十三页，本课件共有138页 同样同样:NH3H2ONH4OH 加入加入NH4Cl:NH4Cl NH4 Cl NH4的浓度增大，使的浓度增大，使NH3H2O平衡左移，平衡左移，电离度降低电离度降低。这种：这种：在弱电解质溶液中，加入与其具有在弱电解质溶液中，加入与其具有共同离子的强电解质共同离子的强电解质,使电离平衡左移，电离使电离平衡左移，电离度降低的效应叫度降低的效应叫同离子效应。同离子效应。第二十四页，本课件共有138页例例2、如果在、如果在0.10 mol

10、/dm3的的HAc溶液中加入固体溶液中加入固体NaAc,使使NaAc的浓度达到的浓度达到0.20 mol/dm3，求：，求：HAc溶溶液中液中H和电离度。和电离度。解：解：HAc H Ac 起始：起始：0.10 0 0.2 平衡：平衡：0.10 x x 0.2x x=H Ka0=x（0.2x）/（0.1x）C0/Ka0400 且且 加入加入NaAc平衡左移，平衡左移，0.2x0.2 0.1x0.1 Ka0=0.2x/0.1 x=1/2 Ka0=1/21.8105=9106 mol/dm3 =H/C0=9106/0.1=9103%与上题与上题相比减小了相比减小了144倍。倍。第二十五页，本课件共

11、有138页盐效应：盐效应：在弱电解质的溶液中加入其他强电解质在弱电解质的溶液中加入其他强电解质时，该弱电解质的电离度将会略有增大，这种时，该弱电解质的电离度将会略有增大，这种影响叫盐效应。影响叫盐效应。但这种电离度增大并不显著，所以计算中但这种电离度增大并不显著，所以计算中常可以忽略由盐效应引起的弱电解质的电离度常可以忽略由盐效应引起的弱电解质的电离度的变化。的变化。例如：例如：HAc溶液中加入大量溶液中加入大量NaCl，可略增，可略增大大HAc的电离度。的电离度。第二十六页，本课件共有138页 HAc H Ac NaCl NaCl 溶液中离子强度增大，形成离子氛，使溶液中离子强度增大，形成离

12、子氛，使H和和Ac有效浓度降低，不足以与分子平衡，所有效浓度降低，不足以与分子平衡，所以只有再离解出部分离子，才能实现平衡。所以只有再离解出部分离子，才能实现平衡。所以实际电离度增大，但并不显著，一般可以略以实际电离度增大，但并不显著，一般可以略去不计。去不计。Na+H+Ac-Cl-Na+Na+Na+Na+Na+Na+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-第二十七页，本课件共有138页2.水的离子积和溶液的水的离子积和溶液的pH值：值：（1）水的离子积：）水的离子积：水是一种很弱的电解质，只发生极少的电离：水是一种很弱的电解质，只发生极少的电离：2H2O H3OOH 简写：简写：H2O HOH

13、在一定的温度下，水的电离达到平衡时有在一定的温度下，水的电离达到平衡时有 K0=HOH 称为水的离子积常数，用称为水的离子积常数，用K0w表示。表示。常温下，常温下，K0w=HOH=1.01014 水的电离吸热水的电离吸热 温度升高，平衡右移，温度升高，平衡右移，K0w变大。变大。第二十八页，本课件共有138页 例如：例如：295K，K0w=1.01014 313K：K0w=3.8010 14（2）溶液的）溶液的pH值：值：pH值是用来表示溶液值是用来表示溶液aH的一种简便方法，的一种简便方法，定义：定义：pH=lg aH=lgH 通常情况下，以浓度代替活度，则有：通常情况下，以浓度代替活度，

14、则有：pH=lgH同理：同理：pOH=lgOH第二十九页，本课件共有138页 常温下有：常温下有：K0w=HOH=1.01014 p K0w=pH+pOH=14 中性溶液中中性溶液中:常温下常温下:pH=pOH=7 非常温下非常温下:pH=pOH7 酸性溶液中：酸性溶液中：pH 7第三十页，本课件共有138页第三十一页，本课件共有138页C第三十二页，本课件共有138页（3）酸碱指示剂：）酸碱指示剂：借助颜色的变化来指示溶液借助颜色的变化来指示溶液pH值的物质叫酸碱指示值的物质叫酸碱指示剂。其本身就是一种有机的弱酸或有机弱碱，其分子离子剂。其本身就是一种有机的弱酸或有机弱碱，其分子离子状态颜色

15、差别显著。状态颜色差别显著。如甲基橙：一种有机弱酸：如甲基橙：一种有机弱酸：HIn H In 红红 黄黄橙色橙色第三十三页，本课件共有138页第三十四页，本课件共有138页第三十五页，本课件共有138页 当当In/HIn=1 ：橙色橙色 Ka0=H，PH=PKa0 理论变色点理论变色点 当当In/HIn10 明显显示出明显显示出In的颜色的颜色：黄色黄色 Ka0=10H pH=p Ka01 当当In/HIn K0a2 K0a3第三十九页，本课件共有138页原因：原因：（2）二元弱酸体系中有关离子浓度计算）二元弱酸体系中有关离子浓度计算 弱酸溶液中，如何进行有关离子浓度的计弱酸溶液中，如何进行有

16、关离子浓度的计算呢？以算呢？以H2S饱和溶液为例来说明：饱和溶液为例来说明：第四十页，本课件共有138页例例1：已知：已知H2S饱和溶液的浓度为饱和溶液的浓度为0.10mol/dm3，计算计算H2S饱和溶液中饱和溶液中H、HS和和S2。已知已知Ka10=1.3107，Ka20=7.11015解：解：H2S =H HS 起始：起始：0.1 平衡平衡:0.1x x x C0/Ka10400 0.1x0.1 Ka10=HHS/H2S =x2/0.10=1.3107x=H=HS=1.14104 mol/dm3第四十一页，本课件共有138页注意注意:在同一溶液中各离子的平衡同时建立在同一溶液中各离子的平

17、衡同时建立,涉涉及多个平衡的离子及多个平衡的离子,其浓度必须同时满足该溶其浓度必须同时满足该溶液中所有的平衡液中所有的平衡,这是解决多元弱酸平衡共存这是解决多元弱酸平衡共存问题的一条重要原则。问题的一条重要原则。基于这一原则基于这一原则:第二步第二步HS电离电离:HS HS2 平衡时：平衡时：HS=H Ka20=HS2/HS =1.14104S2/1.14104 =S2v S2=Ka20=7.11015 mol/dm3第四十二页，本课件共有138页 结论：结论：对于二元弱酸对于二元弱酸H2A：H由第一级电离决定，由第一级电离决定，可以认为可以认为:HHA A2=Ka20 比较二元弱酸的强弱只比

18、较二元弱酸的比较二元弱酸的强弱只比较二元弱酸的Ka10即可。即可。如果将如果将Ka10Ka20 有：有：H2S 2 HS2 K0=H2S2/H2S =Ka10Ka20=9.231022 这一平衡体现了这一平衡体现了H、S2和和H2S之间的关系，之间的关系，可用此平衡进行有关的计算。可用此平衡进行有关的计算。第四十三页，本课件共有138页第四十四页，本课件共有138页第四十五页，本课件共有138页第四十六页，本课件共有138页第四十七页，本课件共有138页第四十八页，本课件共有138页(3).三元弱酸体系中有关离子浓度的计算：三元弱酸体系中有关离子浓度的计算：以以H3PO4为例来说明：为例来说明

19、：由于由于H3PO4的的Ka10、Ka20、Ka30相差很相差很大，所以纯的大，所以纯的H3PO4中中H也看成是由第一步也看成是由第一步电离决定的，所以求出电离决定的，所以求出H后，根据各级平衡后，根据各级平衡常数的表达式求出各步酸根的浓度。常数的表达式求出各步酸根的浓度。第四十九页，本课件共有138页4.缓冲溶液缓冲溶液:许多反应要在一定的许多反应要在一定的pH值的条件下进行值的条件下进行,例如例如:M2H2Y MY2H（H2Y为为EDTA）要求在要求在pH=7.0左右才能进行左右才能进行,溶液的溶液的pH必须要必须要保持在保持在6.57.5之间。之间。假设此反应在假设此反应在1dm3水溶液

20、中进行，要把水溶液中进行，要把0.01mol M2 MY，按上述反应计算，按上述反应计算,转化一转化一个个MY,已生成已生成2H,所以若转化所以若转化0.005mol M2 MY,则产生则产生0.01molH第五十页，本课件共有138页 M2 H2Y MY 2H反应反应:0.005mol 生成生成:0.005 0.01mol 此时此时pH=2 早已破坏了反应所需的早已破坏了反应所需的pH条件条件.所以可以所以可以断定该反应在水溶液中进行时断定该反应在水溶液中进行时,连一半都不能进连一半都不能进行下去行下去.如何控制反应的如何控制反应的pH,是保证反应正常进行的是保证反应正常进行的一个重要条件一

21、个重要条件,人们研究出了一种可以抵抗少量人们研究出了一种可以抵抗少量酸碱的影响酸碱的影响,可以控制溶液可以控制溶液pH的溶液的溶液,即缓冲溶即缓冲溶液液.第五十一页，本课件共有138页（1）.定义：定义：缓冲溶液是一种能抵抗少量强酸、强碱和水的缓冲溶液是一种能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系稀释而保持体系pH基本不变的溶液基本不变的溶液.缓冲作用缓冲作用：缓冲溶液保持：缓冲溶液保持pH值不变的作用称为缓冲值不变的作用称为缓冲 作用。缓冲作用原理即是同离子效应。作用。缓冲作用原理即是同离子效应。缓冲溶液的组成缓冲溶液的组成：弱酸弱酸盐：弱酸弱酸盐 HAc NaAc ;NaH2PO4Na2H

22、 PO4 （抗碱）（抗碱）（抗酸）（抗酸）（抗碱）（抗碱）（抗酸）（抗酸）弱碱弱碱盐：弱碱弱碱盐：NH3H2O NH4Cl （抗酸）（抗酸）（抗碱）（抗碱）缓冲对缓冲对：组成缓冲溶液的两种物质称为缓冲对。：组成缓冲溶液的两种物质称为缓冲对。缓冲对浓度越大，缓冲作用越大。即抗缓冲对浓度越大，缓冲作用越大。即抗 酸、碱、抗稀释能力越强。酸、碱、抗稀释能力越强。第五十二页，本课件共有138页（2）：缓冲溶液）：缓冲溶液pH计算公式推导：计算公式推导：以以HAc NaAc缓冲溶液为例：缓冲溶液为例：溶液中溶液中:HAc H Ac NaAc NaAc 起始：起始：C酸酸 C盐盐 C盐盐 C盐盐 C盐盐平

23、衡时：平衡时：C酸酸x x C盐盐x 由于同离子效应由于同离子效应:C酸酸xC酸酸；C盐盐x C盐盐 Ka0=HAc/HAc=xC盐盐/C酸酸 H=x=Ka0C酸酸/C盐盐 pH=pKa0lg C酸酸/C盐盐 缓冲溶液缓冲溶液pH值计算公式值计算公式第五十三页，本课件共有138页第五十四页，本课件共有138页第五十五页，本课件共有138页第五十六页，本课件共有138页第五十七页，本课件共有138页对公式的几点说明：对公式的几点说明：、C酸酸、C盐盐均为组成缓冲溶液后均为组成缓冲溶液后,弱酸、弱酸、弱碱弱碱 盐的浓度或叫起始浓度。盐的浓度或叫起始浓度。、缓冲溶液、缓冲溶液pH首先决定于首先决定于

24、pKa0值值,其次决定其次决定 于于C酸酸/C盐盐浓度比值浓度比值.、选择缓冲溶液时，要首先找出与溶液所要、选择缓冲溶液时，要首先找出与溶液所要 控制的控制的pH值接近的值接近的pKa0值的弱酸及其盐。值的弱酸及其盐。例：控制溶液例：控制溶液pH=4.5，则要选择，则要选择pKa0值接近值接近 4.5的弱酸及其弱酸盐的弱酸及其弱酸盐,HAc的的pKa0=4.74,所以所以HAc和和NaAc即可即可.第五十八页，本课件共有138页、缓冲溶液中、缓冲溶液中C酸酸/C盐盐的比值可以从的比值可以从 0.110,即即1:10 10:1 范围内变动。范围内变动。相应的相应的pH在在pKa01范围内变动范围

25、内变动,所以所以缓冲溶液的缓缓冲溶液的缓冲范围在冲范围在pH=pKa01之间之间.超出这一范围缓冲作用将不超出这一范围缓冲作用将不明显。明显。例例:HAcNaAc，因为因为HAc的的pKa0=4.74所以缓所以缓冲范围冲范围:3.745.74.同理同理:推导出弱碱推导出弱碱弱碱盐组成的缓冲溶液弱碱盐组成的缓冲溶液pOH计算公式计算公式:pOH=PKb0lg C碱碱/C盐盐 以上几点说明同样适用该公式以上几点说明同样适用该公式.第五十九页，本课件共有138页第六十页，本课件共有138页（3）、应用公式计算）、应用公式计算:例例1:缓冲溶液的组成是缓冲溶液的组成是1.00moldm3的的NH3H2

26、O和和1.00moldm3的的NH4Cl.试计算试计算:（1）缓冲溶液的）缓冲溶液的pH值值.（2）将）将1.03 1.0moldm3的的NaOH溶液加入到溶液加入到50.003该缓冲溶液中引起的该缓冲溶液中引起的pH值变化值变化.（3）将同量的）将同量的NaOH加入加入50.003的水中引起的的水中引起的pH值变值变化化.解解:（1）:pOH=pKblg C碱碱/C盐盐 =lg1.8105lg1.00/1.00 =4.74 pH=144.74=9.26第六十一页，本课件共有138页（2）50103dm3的缓冲溶液中：的缓冲溶液中：含含NH3H2O的物质的量的物质的量n:50103dm31.0

27、0moldm3=0.050mol,含含NH4的物质的量的物质的量n:0.050mol加入碱的物质的量加入碱的物质的量n:1.0103dm31.00moldm3=0.001mol,要消耗缓冲溶液中的抗碱成分要消耗缓冲溶液中的抗碱成分:NH4：0.001mol,同时产生：同时产生：0.001molNH3H2O.（NH3H2O:碱碱:用以抗酸用以抗酸;若有若有H加入加入,则则:NH3H2OHNH4H2O NH4Cl:盐盐:用以抗碱用以抗碱:若有若有OH加入则加入则,NH4OHNH3H2O 能保证能保证pH基本不变）基本不变）第六十二页，本课件共有138页当加入当加入0.001mol OH时时:NH3

28、H2O NH4 OH 起始起始 0.050mol 0.050mol加入加入0.001mol OH-pOH=pKb-lg C碱碱/C盐盐 =lg1.8105lg =4.73pH=14-4.73=9.27 只改变了只改变了0.01个单位个单位第六十三页，本课件共有138页（3）将这些）将这些NaOH加入到加入到50.03水中水中 OH=（1.00103dm31.00mol/dm3）/（50.0103 dm31.0103 dm3）=0.020 mol/dm3 pOH=1.7 pH=14-1.7=12.3 pH:从从7变到变到12.3改变了改变了5.3单位单位 由此可见缓冲溶液的缓冲作用由此可见缓冲溶

29、液的缓冲作用.缓冲溶液可以抗酸抗碱缓冲溶液可以抗酸抗碱,是因为它们组成中具有抗酸是因为它们组成中具有抗酸或抗碱成分或抗碱成分,那么缓冲溶液可以抗稀释那么缓冲溶液可以抗稀释,这又是因为什么这又是因为什么呢呢?我们可以从公式来看我们可以从公式来看:pH=pKa0lg C酸酸/C盐盐 从公式看从公式看,稀释后稀释后C酸酸/C盐盐不变不变 所以所以pH值不变值不变.第六十四页，本课件共有138页利用缓冲溶液公式可以进行其他的计算利用缓冲溶液公式可以进行其他的计算:例例2:用用HAc和和NaAc配制配制pH=4.0缓冲溶液缓冲溶液,求求C酸酸/C盐盐=?解解:pH=pKa0lg C酸酸/C盐盐 lg C

30、酸酸/C盐盐=pKa0pH =lg1.81054.0 =0.74 C酸酸/C盐盐=5.5第六十五页，本课件共有138页43 盐的水解盐的水解 盐溶解在水中得到的溶液可能是中性盐溶解在水中得到的溶液可能是中性,例例:强酸强酸强碱盐的水溶液强碱盐的水溶液:NaCl等等;有的盐水溶液可能是酸性的有的盐水溶液可能是酸性的,例例:强酸弱碱盐类强酸弱碱盐类:NH4Cl、FeCl3等等;有的则是碱性有的则是碱性,例例:强碱弱酸盐类强碱弱酸盐类:NaAc、Na2CO3等等,为什么会有这种现象呢为什么会有这种现象呢?盐在水溶液中盐在水溶液中,与水作用使水的电离平衡发生与水作用使水的电离平衡发生移动移动,从而可能

31、改变溶液的酸度从而可能改变溶液的酸度,这种作用叫盐的这种作用叫盐的水解水解.下面将分别讨论不同类型的盐的水解下面将分别讨论不同类型的盐的水解.第六十六页，本课件共有138页1.各种盐的水解各种盐的水解:(1)强酸强碱盐强酸强碱盐:不水解不水解.因为它们的离子不与因为它们的离子不与H或或OH结合成弱电结合成弱电解质解质,所以溶所以溶液中性液中性.例例:A、A（部分）的盐酸、硝酸、硫酸、（部分）的盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸盐高氯酸盐.第六十七页，本课件共有138页(2).弱酸强碱盐弱酸强碱盐:水解显碱性水解显碱性:第六十八页，本课件共有138页第六十九页，本课件共有138页弱酸强碱盐水解，弱酸强碱盐

32、水解，OH计算公式推导：计算公式推导：以以NaAc为例：为例：设设NaAc起始浓度为起始浓度为C0，水解平衡后水解平衡后OH=x Ac H2O HAc OH起始：起始：C0 0 0平衡：平衡：C0 x x x Kh0=HAcOH/Ac =X2/C0-X Kh0 小，小，C0/Kh0 400 C0 xC0第七十页，本课件共有138页 x=OH=水解后水解后OH计算公式计算公式:第七十一页，本课件共有138页例：求例：求0.010 mol/dm3NaCN溶液的溶液的pH和盐的水解度。和盐的水解度。(已知：已知：HCN Koa=4.93X10-10)解：解：Kh0=Kw0/Ka0 =1.01014/

33、4.9310-10 =2.03105 C0/Kh0=0.010/2.03105 =492 400 OH-=4.5104 mol/dm3 pOH=3.35 pH=10.65水解度水解度h=OH/C0=4.5110-4/0.010=4.5%第七十二页，本课件共有138页(3).强酸弱碱盐的水解：显酸性强酸弱碱盐的水解：显酸性 以以NH4Cl为例：为例：NH4H2O=NH3H2OH Kh0=NH3H2OH/NH4 =NH3H2O H OH/NH4OH =Kw0/Kb0 强酸弱碱盐的水解平衡常数：强酸弱碱盐的水解平衡常数：Kh0=Kw0/Kb0v 当当Kh0很小时，可以采取近似计算。很小时，可以采取近

34、似计算。第七十三页，本课件共有138页近似计算：近似计算：NH4H2O NH3H2OH 起始：起始：C0 平衡：平衡：C0 x x x Kh0=NH3H2OH/NH4 =X2/C0-X 当当C0/Kh0400时，时，C0 xC0 x2/C0=Kh0 第七十四页，本课件共有138页（4）.弱酸弱碱盐水解：弱酸弱碱盐水解：弱酸弱碱盐中的弱酸根，弱碱离子均可弱酸弱碱盐中的弱酸根，弱碱离子均可以水解，溶液究竟显酸性或碱性，取决于弱以水解，溶液究竟显酸性或碱性，取决于弱酸弱碱的相对强弱。酸弱碱的相对强弱。a、水解平衡常数：、水解平衡常数：以以NH4Ac为例来讨论：为例来讨论：NH4Ac=NH4Ac H2

35、O HOH NH4OH NH3H2O AcH HAc第七十五页，本课件共有138页 总的水解反应：总的水解反应：NH4AcH2O NH3H2OHAc 平衡常数表达式：平衡常数表达式：Kh0=NH3H2OHAc/NH4Ac =NH3H2OHAcOH-H+/NH4Ac OH-H+弱酸弱碱盐水解水解平衡常数：弱酸弱碱盐水解水解平衡常数：Kh0=Kw0/（Ka0Kb0）第七十六页，本课件共有138页对于对于NH4Ac：Kh0=Kw0/（Ka0Kb0）=1.01014/1.81051.8105 =3.1105 NH4Ac Kh0=3.1105比比 NaAc Kh0=5.610 10 NH4Cl Kh0=

36、5.610 10 要大要大105倍倍 NH4Ac的双水解趋势要比的双水解趋势要比NaAc、NH4Cl单方单方面水解趋势大得多。面水解趋势大得多。第七十七页，本课件共有138页b.弱酸弱碱盐溶液的弱酸弱碱盐溶液的H计算：计算：只讨论一元弱酸只讨论一元弱酸HB和一元弱碱和一元弱碱MOH生成的盐生成的盐MB溶液的溶液的H?将将MB溶于水中，起始浓度为溶于水中，起始浓度为C0 MH2O MOHH MOH=H BH2O HBOH HB=OH 从上式可知：有一个从上式可知：有一个MOH生成，则产生一个生成，则产生一个H;同样有一个同样有一个HB，则生成一个，则生成一个OH，则这个，则这个OH就立就立即和即

37、和H中和，最终溶液中的中和，最终溶液中的H=？v H=MOHHB-（1）第七十八页，本课件共有138页 由由M的水解平衡常数表达式的水解平衡常数表达式 MH2O=MOHH 得到：得到：KhM+0 =MOHH/M =Kw0/Kb0 MOH=Kw0M/Kb0H-（2）由由B的水解平衡常数表达式：的水解平衡常数表达式：BH2O=HBOH 得到：得到：KhB0=HBOH/B =Kw0/Ka0 HB=Kw0B-H/Ka0OH-H =B-H/Ka0 -（3）将（将（2）（）（3）代入（）代入（1）中：）中：第七十九页，本课件共有138页两边同乘两边同乘Ka0Kb0H Ka0Kb0H 2=Ka0Kw0MKb

38、0BH2 当当C0 Ka0 且且 Kh0很小，则近似：很小，则近似：MBC0第八十页，本课件共有138页弱酸弱碱盐溶液中弱酸弱碱盐溶液中H计算的简化公式计算的简化公式:条件：条件：C0 Ka0由此公式可知：由此公式可知：弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐H浓度与溶液浓度无直接关系。浓度与溶液浓度无直接关系。当当Ka0=Kb0时时:当Ka0Kb0时 第八十一页，本课件共有138页例：求例：求0.1moldm3的的NH4F溶液溶液pH。解：解：C0 Ka0 用简化公式。用简化公式。pH=6.35 Ka0Kb0 水解显弱酸性，弱碱水解程度大于弱酸水解显弱酸性，弱碱水解程度大于弱酸水解水解 HOH第八十二页，本课件

39、共有138页(5).多元弱酸强碱盐的水解：多元弱酸强碱盐的水解：a 分级水解：以分级水解：以Na2CO3为例：为例：一级水解：一级水解：CO32H2O HCO3OH 起始：起始：C0 平衡：平衡：C0 x x x Kh10=HCO3OH/CO32 =HCO3OHH/CO32H =Kw/Ka20 =1.01014/5.61011 =1.8104第八十三页，本课件共有138页二级水解：二级水解：HCO3H2O=H2CO3OH Kh20=H2CO3OH/HCO3 =H2CO3OH H）/HCO3 H =Kw0/Ka10 =1.01014/4.2107 =2.4108 显然显然Kh10Kh20 多元弱

40、酸盐水解一般只考虑第一级水解。第二级多元弱酸盐水解一般只考虑第一级水解。第二级水解忽略不计。水解忽略不计。有有 HCO3OH;CO32C0 x第八十四页，本课件共有138页 b.计算计算OH浓度公式：浓度公式：设设Na2CO3浓度为浓度为C0 CO32 H2O HCO3OH 起始：起始：C0 平衡：平衡：C0 x x x Kh10=HCO3.OH/CO32 =x2/（C0 x）=1.84104=Kw0/Ka20 解方程精确求得解方程精确求得x=OH 第八十五页，本课件共有138页 若若Kh10较小，当较小，当C0较大时，较大时，C0 x=C0 则：则：x2/C0=1.84104=Kh10简化公

41、式简化公式:例例2：求：求0.10MNa2CO3的的pH值值?解：解：C0较大较大 pOH=2.37 pH=142.37=11.63第八十六页，本课件共有138页(6).弱酸的酸式盐水解：弱酸的酸式盐水解：以以NaHCO3为例讨论：为例讨论：NaHCO3 NaHCO3 电离：电离：HCO3 HCO32 Ka20=HCO32/HCO3 =5.610-11水解：水解：HCO3H2O H2CO3OH Kh0=H2CO3 OH/HCO3 =Kw0/Ka10 =1.0X10-14/4.2X10-7=2.410-8同样：同样：H2CO3=OH那么被那么被OH中和掉的中和掉的H的浓度可用的浓度可用CO32代

42、表；代表；体系中体系中OH浓度为：浓度为：OH=H2CO3CO32 第八十七页，本课件共有138页 HOH=Kw0 OH =Kw0/H Kw0/H=H2CO3 CO32 -（1）由由 HCO3=HCO32电离平衡知：电离平衡知：Ka20=HCO32/HCO3 CO32=Ka20HCO3/H -（2）由由 H2CO3=H HCO3第一步电离：第一步电离：Ka10=HHCO3/H2CO3 H2CO3=HHCO3/Ka10 -（3）第八十八页，本课件共有138页 将（将（2）（）（3）代入（）代入（1）Kw0/H=H+HCO-3/Ka10-Ka20HCO3/H Ka20=5.610-11很小很小 H

43、CO3电离程度很小。电离程度很小。Kh20=Kw0/Ka10=2.410-8很小很小 水解程度也很小。水解程度也很小。有有 HCO3 C0 起始浓度。起始浓度。第八十九页，本课件共有138页 上式变成上式变成 当当Ka20C0Kw0时时 由公式可知：由公式可知：NaHCO3溶液溶液H与与C0无关（条件无关（条件C0不能不能太小）太小）,NaHCO3溶液溶液 pH=8.31第九十页，本课件共有138页2.影响水解的因素：影响水解的因素：(1).平衡常数的影响：平衡常数的影响：vKh0=Kw0/Ka0,Kh0=Kw0/Kb0,Kh0=Kw0/Ka0.Kb0 v Ka0 Kb0越小，水解后生成的弱酸

44、弱碱越越小，水解后生成的弱酸弱碱越弱，弱，Kh0越大。越大。v Ka0 Kb0越小，水解越大。越小，水解越大。（2）.温度的影响：温度的影响：水解反应是吸热反应，温度大，有利于水解。水解反应是吸热反应，温度大，有利于水解。第九十一页，本课件共有138页（3）.外界因素的影响：外界因素的影响：a.溶液的浓度溶液的浓度:从水解度从水解度 可知可知C0越小，越小，h越大越大.b.酸度：酸度：酸度对水解有明显的影响：酸度对水解有明显的影响：例：例：NaCN：CNH2O HCNOH 为防止水解产生剧毒气体为防止水解产生剧毒气体HCN，加入适量的，加入适量的碱，抑制水解。碱，抑制水解。例：例：SnCl2：

45、Sn2H2O Sn（OH）22H 为防止水解加入为防止水解加入HCl，抑制水解。，抑制水解。作业：作业：10，11，12，13，第九十二页，本课件共有138页 44酸碱理论的发展酸碱理论的发展 1.阿仑尼乌斯酸碱电离理论阿仑尼乌斯酸碱电离理论 2.不朗斯特不朗斯特劳莱酸碱质子理论劳莱酸碱质子理论 3.路易斯酸碱电子对理论路易斯酸碱电子对理论 4.酸碱质子理论中酸碱的强度酸碱质子理论中酸碱的强度第九十三页，本课件共有138页 在化学发展的过程中，最早被提出的酸碱在化学发展的过程中，最早被提出的酸碱理论是阿仑尼乌斯的酸碱电离理论，既我们大理论是阿仑尼乌斯的酸碱电离理论，既我们大家现在所知道的酸碱的

46、定义。后来随着化学的家现在所知道的酸碱的定义。后来随着化学的不断发展，又出现了其它酸碱理论，下面我们不断发展，又出现了其它酸碱理论，下面我们将分别讨论之。将分别讨论之。1.阿仑尼乌斯酸碱电离理论阿仑尼乌斯酸碱电离理论 （1）酸碱的概念及范围：）酸碱的概念及范围：酸碱HOH-（水溶液中）（水溶液中）对于非水体系无能为力。对于非水体系无能为力。（2）酸碱反应类型：酸碱）酸碱反应类型：酸碱=盐水盐水 第九十四页，本课件共有138页2.不朗斯特不朗斯特劳莱酸碱质子理论劳莱酸碱质子理论 （1）、酸碱的概念）、酸碱的概念 酸酸:能给出能给出H的分子、离子是酸。的分子、离子是酸。碱碱:能接受能接受H的分子、

47、离子是碱。的分子、离子是碱。即：酸即：酸 =H 碱。（共轭酸碱对）碱。（共轭酸碱对）水溶液体系（水溶液体系（H2O）非水质子溶剂体系（如非水质子溶剂体系（如NH3、HAc）适用于适用于酸：分子、正离子、负离子酸：分子、正离子、负离子.碱：分子、正离子、负离子碱：分子、正离子、负离子.Cl-、H2O、H3O、OH、NH3、PO43-、H2PO42-两性物质：两性物质：H2OH H3O+要视具体环境要视具体环境 H2O HOH第九十五页，本课件共有138页（2）、酸碱反应类型：）、酸碱反应类型：酸碱电离：酸碱电离：（）HCl+H2O H3O Cl 强酸电离（阿氏强酸电离（阿氏）酸酸 碱碱 酸酸 碱

48、碱（）HAc+H2O H3O Ac 弱酸电离（阿氏）弱酸电离（阿氏）(）NH3 +H2O NH4 OH 弱碱电离（阿氏）弱碱电离（阿氏）酸碱中和：酸碱中和：（）H3OOH H2O H2O 酸碱中和（阿氏酸碱中和（阿氏）盐的水解：盐的水解：（）H2O Ac HAc +OH 强碱弱酸盐水解强碱弱酸盐水解（）NH4H2O H3ONH3 强酸弱碱盐水解强酸弱碱盐水解第九十六页，本课件共有138页水的自电离：水的自电离：（）H2OH2O H3OOH非水质子溶剂反应：非水质子溶剂反应：（）NH3+NH3 NH4NH2（）HClO4+HAc H2Ac+ClO4第九十七页，本课件共有138页（3）、几点说明：

49、）、几点说明：（）酸碱质子理论中，酸碱反应可以认为是质子转移的反）酸碱质子理论中，酸碱反应可以认为是质子转移的反应，从上面可知，它不仅把水溶液中的离子反应归为质子应，从上面可知，它不仅把水溶液中的离子反应归为质子转移反应，同时把非水溶剂中的反应也归为质子转移反应转移反应，同时把非水溶剂中的反应也归为质子转移反应.（）质子转移反应中：反应）质子转移反应中：反应 方向是由强酸、强碱到弱酸方向是由强酸、强碱到弱酸弱碱反应弱碱反应。上述反应中：。上述反应中：i,iV 是由强酸、强碱到弱酸是由强酸、强碱到弱酸弱碱，反应从左向右自发进行。其余从左到右皆是由弱碱，反应从左向右自发进行。其余从左到右皆是由弱酸

50、、弱碱到强酸、强碱，所以这些反应平衡常数很弱酸、弱碱到强酸、强碱，所以这些反应平衡常数很小，进行程度很小。小，进行程度很小。（）缺点：不能讨论不含质子的物质，不能研究无）缺点：不能讨论不含质子的物质，不能研究无质子转移的反应，所以有另一理论出现，解决此问质子转移的反应，所以有另一理论出现，解决此问题。题。第九十八页，本课件共有138页3.路易斯酸碱电子对理论：路易斯酸碱电子对理论：（1）.酸碱的概念及范围：酸碱的概念及范围：酸：酸：凡是能接受电子对的物质：凡是能接受电子对的物质：例：例：H、Na、BF3等均可接受电子对。等均可接受电子对。碱：碱：凡是能给出电子对的物质：凡是能给出电子对的物质：