医用基础化学-第二章--电解质溶液-公开课ppt课件.ppt

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1、第第二二章章 电解质溶液电解质溶液化学教研室：涂华化学教研室：涂华化学教研室：涂华化学教研室：涂华ElectrolyteSolution第一节第一节强电解质溶液强电解质溶液一、电解质和解离度一、电解质和解离度一、电解质和解离度一、电解质和解离度强电解质强电解质强电解质强电解质在水溶液中能完全解离成离子的化合物。在水溶液中能完全解离成离子的化合物。在水溶液中能完全解离成离子的化合物。在水溶液中能完全解离成离子的化合物。Astrongelectrolyteisasubstancethatcompletely(oralmostcompletely)dissociatesintoionsinsolut

2、ion.Allstrongacids,strongbasesandallsolublesaltsarestrongelectrolytes.弱电解质弱电解质弱电解质弱电解质在水溶液中不能完全解离成离子的化合物。在水溶液中不能完全解离成离子的化合物。在水溶液中不能完全解离成离子的化合物。在水溶液中不能完全解离成离子的化合物。StrongElectrolyticSolutionAweakelectrolyteisasubstancethatonlypartiallyionizesintoionsinsolution.Weakacids,weakbasesandahandfulofsaltarewe

3、akelectrolytes.解离度解离度解离度解离度(degreeofionization)电电电电解解解解质质质质的解离程度。的解离程度。的解离程度。的解离程度。2/3/20233Numberofionizedmolecules(已解离分子数已解离分子数)=-100%100%totalnumberofsolutemolecules(原有分子总数原有分子总数)Definition:concentrationofionizedelectrolyte =-100%-100%initialconcentrationofelectrolyte解离度解离度解离度解离度(degreeofionizati

4、on)电电电电解解解解质质质质的解离程度。的解离程度。的解离程度。的解离程度。=已解离的分子数已解离的分子数已解离的分子数已解离的分子数原有分子总数原有分子总数原有分子总数原有分子总数100%100%可通过测定电解质溶液的依数性如可通过测定电解质溶液的依数性如可通过测定电解质溶液的依数性如可通过测定电解质溶液的依数性如T Tf f、T Tb b、求得。求得。求得。求得。Thedegreeofionizationcanbecalculatedfromtheobservedcolligativeproperties.某某某某电电电电解解解解质质质质HBHB的的的的溶溶溶溶液液液液，其其其其质质质质

5、量量量量摩摩摩摩尔尔尔尔浓浓浓浓度度度度为为为为0.1mol.kg0.1mol.kg-1-1，测得此溶液的测得此溶液的测得此溶液的测得此溶液的T Tf f=0.19K=0.19K，求该电解质的解离度。，求该电解质的解离度。，求该电解质的解离度。，求该电解质的解离度。EXAMPLEEXAMPLESolutionSolution：HB(HB(aqaq)+H)+H2 2O(O(l l)B)B-(aqaq)+H)+H3 3OO+(aqaq)初始时的初始时的初始时的初始时的b/mol.kgb/mol.kg-1-1平衡时的平衡时的平衡时的平衡时的b/mol.kgb/mol.kg-1-10.1 0.1 HA

6、HA达达达达到到到到解解解解离离离离平平平平衡衡衡衡后后后后，溶溶溶溶液液液液中中中中所所所所含含含含未未未未解解解解离离离离部部部部分分分分和和和和已已已已解解解解离离离离成成成成离离离离子子子子部分的总浓度为：部分的总浓度为：部分的总浓度为：部分的总浓度为：0.10.1（1-1-）+0.1+0.1+0.1+0.1 mol.kgmol.kg-1-1=0.1(1+=0.1(1+)mol.kg)mol.kg-1-1根据根据T Tf f=K Kf f b bB B得得得得 ：0.19K=1.86K.kg.mol 0.19K=1.86K.kg.mol-1-1 0.1(1+0.1(1+)mol.kg)

7、mol.kg-1-1=0.022=2.2%=0.022=2.2%0.10.10.10.1（1-1-）0.1 0.1 电解质解离度的大小，除决定于电解质的本性外，电解质解离度的大小，除决定于电解质的本性外，还与溶剂、温度、溶液的浓度等条件有关。还与溶剂、温度、溶液的浓度等条件有关。在相同温度、浓度下，在相同温度、浓度下，不同电解质的解离度大小不同电解质的解离度大小反映电解质的相对强弱，反映电解质的相对强弱，电解质愈弱，其解离度就越电解质愈弱，其解离度就越小，反之亦然。小，反之亦然。通常通常0.1 mol0.1 molkgkg-1-1溶液中，溶液中，30%30%strong electrolyte

8、5%5%weak electrolyte=5%-30%=5%-30%middle strong electrolyte二、二、DEbye-Huckel的离子互吸理论的离子互吸理论(Ion Interaction Theory)由于离子氛存在，致使离由于离子氛存在，致使离子间相互作用而互相牵制，表子间相互作用而互相牵制，表观解离度（观解离度（degree of apparent dissociation）不是）不是100%100%。离子对模型离子对模型 ionpair 强电解质与弱电解质的解离度的意义完全不同：强电解质与弱电解质的解离度的意义完全不同：弱电解质的解离度表示解离了的百分率；而强电弱

9、电解质的解离度表示解离了的百分率；而强电解质的解离度只是反映离子间相互牵制作用的强弱程解质的解离度只是反映离子间相互牵制作用的强弱程度，其解离度被称为表观解离度。度，其解离度被称为表观解离度。表观的解离度表观的解离度实际解离度（实际解离度（1）对于强电解质溶液：对于强电解质溶液：=原有浓度原有浓度表观的解离度表观的解离度表观解离的浓度表观解离的浓度BbBB表观的解离度表观的解离度=表观解离的浓度表观解离的浓度原有浓度原有浓度表观的解离度表观的解离度=表观解离的分子数表观解离的分子数原有分子总数原有分子总数三、离子的活度和离子强度三、离子的活度和离子强度B=BbB/b活活度：度：可可以以看看作作

10、是是能能完完全全离离解解成成独独立立自自由由的的离离子子的的那那部部分分溶质的浓度。溶质的浓度。该定义仅针对于强电解质溶液。该定义仅针对于强电解质溶液。离子强度离子强度I=def1/2ibiZi2表征强电解质溶液中离子间作用力的物理量。表征强电解质溶液中离子间作用力的物理量。第二节第二节第二节第二节 酸碱理论酸碱理论酸碱理论酸碱理论Theory of Acid-base一、酸碱质子理论一、酸碱质子理论一、酸碱质子理论一、酸碱质子理论反应中任何能给出质子的分子或离子，即质子给予体。反应中任何能给出质子的分子或离子，即质子给予体。反应中任何能给出质子的分子或离子，即质子给予体。反应中任何能给出质子

11、的分子或离子，即质子给予体。反应中任何能接受质子的分子或离子，即质子接受体。反应中任何能接受质子的分子或离子，即质子接受体。反应中任何能接受质子的分子或离子，即质子接受体。反应中任何能接受质子的分子或离子，即质子接受体。碱碱碱碱BaseBase酸酸酸酸AcidAcidAnysubstancethatcandonateaproton,H+iontoabase,e.g.HCl,NH4+i.e:hydrogen-iondonororprotondonorAnysubstancethatcanacceptaproton,H+ionfromanacid,e.g.OH-,NH3i.e:hydrogen-i

12、onacceptororprotonacceptor（一）定义（一）定义2/3/202312AbaseacidConjugateacid-basepair(共共轭酸碱酸碱对)H+BlH2CO3H+HCO3-lHCO3-H+CO32-lNH4+H+NH3lH3O+H+H2OlH2OH+OH-Amphotericsubstance(两性物两性物质)2/3/202313Conclusion:RAcidorbasemaybeamolecule,orion(酸碱可酸碱可以是分子、也可以是离子以是分子、也可以是离子).RSomemoleculesorionsarecapableofdonatingapro

13、ton,andalsoacceptingaproton,whichnamedamphotericsubstance(两性物质两性物质).RTherearenoconceptsofsalt(无盐的概念无盐的概念)inacid-baseprotontheory.R酸越强，其共轭碱酸越强，其共轭碱(conjugatebase)越弱；碱越越弱；碱越强，其共轭酸强，其共轭酸(conjugateacid)越弱越弱两个共轭酸碱对之间的质子传递。两个共轭酸碱对之间的质子传递。两个共轭酸碱对之间的质子传递。两个共轭酸碱对之间的质子传递。反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的反应总是由相对较强的酸和碱

14、向生成相对较弱的酸和碱的反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的方向进行方向进行方向进行方向进行（二）酸碱反应的实质（二）酸碱反应的实质（二）酸碱反应的实质（二）酸碱反应的实质Essence of Acid and Base Reaction对于某些物质而言，是酸是碱取决于参与的具体反应。对于某些物质而言，是酸是碱取决于参与的具体反应。对于某些物质而言，是酸是碱取决于参与的具体反应。对于某些物质而言，是酸是碱取决于参与的具体反应。EXAMPLEEXAMPLEHAc(aq)+HHAc(aq)+H2 2O AcO Ac-(aq)+H(aq

15、)+H3 3O O+(aq)(aq)CNCN-+H+H2 2OHCN+OHOHCN+OH-HH2 2O+HO+H2 2OHOH3 3OO+OH+OH-（三）溶剂的拉平效应和区分效应（三）溶剂的拉平效应和区分效应（三）溶剂的拉平效应和区分效应（三）溶剂的拉平效应和区分效应拉平效应拉平效应拉平效应拉平效应能将各种不同强度的酸（或碱）拉平的效应。能将各种不同强度的酸（或碱）拉平的效应。能将各种不同强度的酸（或碱）拉平的效应。能将各种不同强度的酸（或碱）拉平的效应。区分效应区分效应区分效应区分效应能区分出酸碱强弱的效应。能区分出酸碱强弱的效应。能区分出酸碱强弱的效应。能区分出酸碱强弱的效应。2/3/2

16、02317三、三、Proton self-transfer equilibrium of water 水的质子自递平衡水的质子自递平衡H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Wateriscapableofactingasaprotondonorandprotonacceptortowarditself.Theprocessbywhichthisoccursiscalled protonself-transferreactionofwater.Kw=H3O+OH-2/3/202318The pH Scale of solution(水溶液的pH)pH=-logH3O+pOH=

17、-logOH-At25,H3O+OH-=Kw=110-14So,pH+pOH=pKw=14.00Inneutralsolutions,pH7pOH,Inacidsolutions,pH7pOHInbasicsolutionspH7pOH第三节第三节第三节第三节 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡一、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数一、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数HAc(aq)+HHAc(aq)+H2 2O AcO Ac-(aq)+H(aq)+H3 3O O+(aq)(aq)HB(HB(aqaq)+H)+H2 2O(O(l l)B)B-(aqaq

18、)+H)+H3 3OO+(aqaq)该反应的标准平衡常数该反应的标准平衡常数该反应的标准平衡常数该反应的标准平衡常数叫酸性常数叫酸性常数叫酸性常数叫酸性常数(Acidconstant),Acidconstant),也叫酸的解离平衡常数也叫酸的解离平衡常数也叫酸的解离平衡常数也叫酸的解离平衡常数(Acidionizationconstant)Acidionizationconstant)。aK KBB-HH3 3OO+=HBHBaKDissociationEquilibriumofWeakelectrolyteDissociationEquilibriumandequilibriumconsta

19、nt K Ka a是水溶液中酸强度的量度，表示酸在水中释放是水溶液中酸强度的量度，表示酸在水中释放是水溶液中酸强度的量度，表示酸在水中释放是水溶液中酸强度的量度，表示酸在水中释放质子能力的大小。质子能力的大小。质子能力的大小。质子能力的大小。HAc HAc HClO HCN HClO HCNK Ka a 1.7510 1.7510-5-5 3.910 3.910-8 -8 6.2106.210-10-10 the larger the value of the larger the value of K Ka a,the stronger the acid.,the stronger the

20、acid.K Ka a值愈大，酸性愈强。值愈大，酸性愈强。值愈大，酸性愈强。值愈大，酸性愈强。一些弱酸的一些弱酸的一些弱酸的一些弱酸的K Ka a非常小，常用非常小，常用非常小，常用非常小，常用p pK Ka a表示，它表示，它表示，它表示，它是酸解离常数的负对数。是酸解离常数的负对数。是酸解离常数的负对数。是酸解离常数的负对数。类似地类似地，碱碱A A-在水溶液中有下列平衡在水溶液中有下列平衡A-(aq)+H2O(l)HA(aq)+OH-(aq)Kb为为碱碱解解离离平平衡衡常常数数Base-IonizationConstantorbaseconstant。Kb的的大大小小表表示示碱碱接接受受

21、质质子子能能力力的的大小，大小，Kb值愈大，碱性愈强。值愈大，碱性愈强。pKb是碱解离常数的负对数。是碱解离常数的负对数。forpolyproticacid(多元酸多元酸)orpolyproticbase(多元多元碱碱),thereareKa,Ka 2,Ka3,（or Kb,Kb2,Kb3,）.类似地类似地，碱碱A A-在水溶液中有下列平衡在水溶液中有下列平衡A-(aq)+H2O(l)HA(aq)+OH-(aq)Kb为为碱碱解解离离平平衡衡常常数数Base-IonizationConstantorbaseconstant。Kb的的大大小小表表示示碱碱接接受受质质子子能能力力的的大小，大小，Kb

22、值愈大，碱性愈强。值愈大，碱性愈强。pKb是碱解离常数的负对数。是碱解离常数的负对数。forpolyproticacid(多元酸多元酸)orpolyproticbase(多元多元碱碱),thereareKa,Ka 2,Ka3,（or Kb,Kb2,Kb3,）.2023/2/32023/2/323233.Onlyachangeintemperaturewillchangethevalueoftheequilibriumconstant.1.Ka stands for“acid constant”Kb stands for“base constant”2.Do not confuse a weak

23、 acid(弱酸弱酸)with a dilute acid (稀酸稀酸).A weak acid has a small Ka,and a dilute acid has a low concentration.Emphasis:二、共轭酸碱解离常数之间的关系二、共轭酸碱解离常数之间的关系二、共轭酸碱解离常数之间的关系二、共轭酸碱解离常数之间的关系The relationship between conjugate acid-base pairHB+HHB+H2 2OBOB-+H+H3 3OO+B B-+H+H2 2OHB+OHOHB+OH-HB(OHHB(OH-=BB-B B-HH3 3OO

24、+=HBHBKKa aKKb bKKa aKKbb=K=Kw w 已已已已 知知知知 HH2 2COCO3 3的的的的 k ka1a1=4.4610=4.4610-7-7，k ka2a2=4.6810=4.6810-11-11，求求求求COCO3 32-2-的的的的KKb1b1和和和和KKb2b2。SolutionSolution：COCO3 32-2-和和和和HCOHCO3 3-为共轭酸碱对，因此有：为共轭酸碱对，因此有：为共轭酸碱对，因此有：为共轭酸碱对，因此有：KKb1b1kka2a2=K=Kw wKKb1b1=K=Kw w/K/Ka2a2=1.010=1.010-14-14/4.681

25、0/4.6810-11-11=2.1410=2.1410-4-4又又又又 HCOHCO3 3-与与与与HH2 2COCO3 3为共轭酸碱对，同理，为共轭酸碱对，同理，为共轭酸碱对，同理，为共轭酸碱对，同理，KKb2b2=K=Kw w/K/Ka1a1=1.010=1.010-14-14/4.4610/4.4610-7-7=2.2410=2.2410-8-8EXAMPLEEXAMPLE1 1、浓度对酸碱平衡的影响、浓度对酸碱平衡的影响、浓度对酸碱平衡的影响、浓度对酸碱平衡的影响2 2、同离子效应、同离子效应、同离子效应、同离子效应3 3、盐效应、盐效应、盐效应、盐效应三、酸碱平衡的移动三、酸碱平衡

26、的移动ShiftinganAcid-BaseEquilibriumFor a weak acid:HA +H2OH3O+AEq:c c c cIf%，1 1，Dilution Law：At constant T,as ca gets smaller,must increase because Ka is a constant at constant temperature.Ka=H+AHA=ccc c=c21 2.同离子效应同离子效应（Common-Ion Effect）For example:Common-ion effect:The shift in equilibrium caused

27、by the addition of a compound having an ion in common with the dissolved.HAc+H2O H3O+AcNaAcNa+Acshift同离子效应：在弱电解质的水溶液中，加入与弱电同离子效应：在弱电解质的水溶液中，加入与弱电解质含有相同离子的易溶性强电解质，使弱电解质解质含有相同离子的易溶性强电解质，使弱电解质的解离度降低的现象称为同离子效应。的解离度降低的现象称为同离子效应。3.3.盐效应盐效应(SaltEffect)若在若在HAcHAc溶液中加入不含相同离子的强电解溶液中加入不含相同离子的强电解质如质如NaClNaCl，则因

28、离子强度增大，溶液中离子，则因离子强度增大，溶液中离子之间的相互牵制作用增大，使之间的相互牵制作用增大，使HAcHAc的解离度的解离度略有增大，这种作用称为盐效应。略有增大，这种作用称为盐效应。The effect that the presence of diverse salts(not containing ions common to the equilibrium involved)will generally cause an increase in dissociation of a weak electrolyte.产生同离子效应时，必然伴随有盐效应，但产生同离子效应时，必然伴

29、随有盐效应，但同离子效应的影响比盐效应要大得多，所以一般同离子效应的影响比盐效应要大得多，所以一般情况下，不考虑盐效应也不会产生显著影响。情况下，不考虑盐效应也不会产生显著影响。2023/2/32023/2/33030Example:Thereisasolutionofc(HAc)=0.1mol/L,ifweaddNaAc,whenc(NaAc)=0.1mol/L.CalculatetheofHAc.Solution:H2O+HAcH3O+Ac-Initialc 0.100Equilibriumc 0.1（1-）0.10.1+0.10.10.1H3O+Ac-0.10.1Ka=-=-=1.751

30、0-5 H Ac 0.1=0.0175%1.32%一、判断题：一、判断题：一、判断题：一、判断题：1 1、中中中中 和和和和 10mLHCl10mLHCl溶溶溶溶 液液液液（c=0.1mol.Lc=0.1mol.L-1-1)和和和和 10mLHAc10mLHAc溶溶溶溶 液液液液（c=0.1mol.Lc=0.1mol.L-1-1)所需所需所需所需NaOHNaOH溶液（溶液（溶液（溶液（c=0.1mol.Lc=0.1mol.L-1-1)的体积相同。的体积相同。的体积相同。的体积相同。2 2、当某弱酸稀释时，其解离度增大，溶液的酸度也增大。、当某弱酸稀释时，其解离度增大，溶液的酸度也增大。、当某弱

31、酸稀释时，其解离度增大，溶液的酸度也增大。、当某弱酸稀释时，其解离度增大，溶液的酸度也增大。3 3、饱和、饱和、饱和、饱和HH2 2S S溶液中溶液中溶液中溶液中HH3 3OO+（aqaq）与）与）与）与S S2-2-（aqaq）浓度之比为）浓度之比为）浓度之比为）浓度之比为2 2：1 1。4 4、在在在在HAcHAc溶溶溶溶液液液液中中中中加加加加入入入入NaAcNaAc将将将将产产产产生生生生同同同同离离离离子子子子效效效效应应应应，使使使使HH+降降降降低低低低，而而而而加加加加入入入入HClHCl也将产生同离子效应，使也将产生同离子效应，使也将产生同离子效应，使也将产生同离子效应，使A

32、cAc-降低。降低。降低。降低。5 5、NaAcNaAc溶溶溶溶液液液液与与与与HClHCl溶溶溶溶液液液液起起起起反反反反应应应应,当当当当该该该该反反反反应应应应达达达达平平平平衡衡衡衡时时时时,其其其其平平平平衡衡衡衡常常常常数数数数等于醋酸的离解常数的倒数。等于醋酸的离解常数的倒数。等于醋酸的离解常数的倒数。等于醋酸的离解常数的倒数。6 6、当当当当HAcHAc分分分分别别别别溶溶溶溶解解解解在在在在液液液液氨氨氨氨、液液液液态态态态氟氟氟氟化化化化氢氢氢氢、水水水水等等等等溶溶溶溶剂剂剂剂中中中中时时时时，以以以以在在在在液氨中的酸常数为最大液氨中的酸常数为最大液氨中的酸常数为最大液

33、氨中的酸常数为最大。7 7、已知、已知、已知、已知Ka(HAc)Ka(HAc)大于大于大于大于Ka(HCN)Ka(HCN)，所以，所以，所以，所以CNCN-是比是比是比是比 AcAc-强的碱。强的碱。强的碱。强的碱。8 8、酸性药物在酸性环境中的解离度比在碱性环境中高、酸性药物在酸性环境中的解离度比在碱性环境中高、酸性药物在酸性环境中的解离度比在碱性环境中高、酸性药物在酸性环境中的解离度比在碱性环境中高 。1 1、在纯水中、在纯水中、在纯水中、在纯水中,加入一些酸加入一些酸加入一些酸加入一些酸,其溶液的（其溶液的（其溶液的（其溶液的（）A A、HH+与与与与OHOH-乘积变大乘积变大乘积变大乘

34、积变大 B B、HH+与与与与OHOH-乘积变小乘积变小乘积变小乘积变小 C C、HH+与与与与OHOH-乘积不变乘积不变乘积不变乘积不变D D、HH+等于等于等于等于OHOH-EE、以上说法都不对、以上说法都不对、以上说法都不对、以上说法都不对2 2、已已已已知知知知HFHF的的的的KaKa是是是是3.53103.5310-4-4,NH,NH3 3HH2 2OO的的的的KbKb是是是是1.79101.7910-5-5,由由由由此此此此可可可可知知知知F F-与与与与NHNH3 3HH2 2OO相比相比相比相比,其碱性其碱性其碱性其碱性()()A A、比比比比NHNH3 3HH2 2OO的的的

35、的强强强强 B B、比比比比NHNH3 3HH2 2OO的的的的弱弱弱弱 C C、与与与与NHNH3 3HH2 2OO的的的的碱碱碱碱性相等性相等性相等性相等 D D、比、比、比、比NHNH4 4+的酸性强的酸性强的酸性强的酸性强E E、无法比较无法比较无法比较无法比较3 3、一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关：、一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关：、一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关：、一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关：A A、解离常数、解离常数、解离常数、解离常数B B、电离度、电离度、电离度、电离度C C、浓度、浓度、浓度、浓度D D、溶解度、溶解度、溶

36、解度、溶解度4 4、pH=1pH=1和和和和pH=3pH=3的的的的两两两两种种种种强强强强电电电电解解解解质质质质溶溶溶溶液液液液等等等等体体体体积积积积混混混混合合合合之之之之后后后后，溶溶溶溶液液液液的的的的pHpH值为：值为：值为：值为：A A、1.0B1.0B、1.5C1.5C、0.3D0.3D、1.3E1.3E、2.02.0CBAD5 5、室温下，下列溶液、室温下，下列溶液、室温下，下列溶液、室温下，下列溶液HH3 3OO+最小的是：最小的是：最小的是：最小的是：A.pH=0B.0.05mol.LA.pH=0B.0.05mol.L-1-1HH2 2SOSO4 4C.0.05mol.

37、LC.0.05mol.L-1-1HClHClD.0.05mol.LD.0.05mol.L-1-1HAcHAc6 6、下列哪一组物质不是共轭酸碱对：、下列哪一组物质不是共轭酸碱对：、下列哪一组物质不是共轭酸碱对：、下列哪一组物质不是共轭酸碱对：A.NHA.NH3 3NHNH2 2-B.HB.H2 2COCO3 3HCOHCO3 3-C.HC.H3 3POPO4 4HPOHPO4 42-2-D.Zn(OH)D.Zn(OH)2 2HZnOHZnO2 2-7 7、若使、若使、若使、若使HAcHAc的解离度和溶液的解离度和溶液的解离度和溶液的解离度和溶液pHpH值均减小，可向溶液中加值均减小，可向溶液中

38、加值均减小，可向溶液中加值均减小，可向溶液中加:A A、NaOHBNaOHB、HClCHClC、HH2 2ODOD、NaAcNaAc8 8、相同浓度的下列溶液、相同浓度的下列溶液、相同浓度的下列溶液、相同浓度的下列溶液pHpH值最高的是：值最高的是：值最高的是：值最高的是：A A、NaAcNaAc B B、NaClNaCl C C、NaCNNaCN D D、NaNONaNO3 3DCBC 第四节第四节第四节第四节 酸碱溶液酸碱溶液酸碱溶液酸碱溶液p p p pH H H H值的计算值的计算值的计算值的计算pH scale Calculation of SolutionpH scale Calc

39、ulation of SolutionpH scale Calculation of SolutionpH scale Calculation of Solution一、强酸或强碱溶液一、强酸或强碱溶液For Strong Acids and Bases pH=-logH3O+=-logacidpOH=-logOH-=-logbase二、一元弱酸或弱碱溶液二、一元弱酸或弱碱溶液二、一元弱酸或弱碱溶液二、一元弱酸或弱碱溶液MonoproticWeakAcidsandBasesHB+HHB+H2 2OBOB-+H+H3 3OO+HH2 2O+HO+H2 2OOHOOH-+H+H3 3OO+以一元弱

40、酸溶液为例以一元弱酸溶液为例以一元弱酸溶液为例以一元弱酸溶液为例 第四节第四节第四节第四节 酸碱溶液酸碱溶液酸碱溶液酸碱溶液p p p pH H H H值的计算值的计算值的计算值的计算pH scale Calculation of SolutionpH scale Calculation of SolutionpH scale Calculation of SolutionpH scale Calculation of SolutionHB+HHB+H2 2OBOB-+H+H3 3OO+HH2 2O+HO+H2 2OOHOOH-+H+H3 3OO+以一元弱酸溶液为例以一元弱酸溶液为例以一元弱酸

41、溶液为例以一元弱酸溶液为例B B-HH3 3OO+=HBHBKKa aKKWW=HH3 3OO+OHOH-*当当当当cKa20KwcKa20Kw时，忽略水的质子自递平衡。时，忽略水的质子自递平衡。时，忽略水的质子自递平衡。时，忽略水的质子自递平衡。HB+HHB+H2 2OBOB-+H+H3 3OO+以一元弱酸溶液为例以一元弱酸溶液为例以一元弱酸溶液为例以一元弱酸溶液为例*当当当当cKa20KwcKa20Kw时，忽略水的质子自递平衡。时，忽略水的质子自递平衡。时，忽略水的质子自递平衡。时，忽略水的质子自递平衡。初始浓度初始浓度初始浓度初始浓度cc平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度 c(1-c(1-

42、)c)c cc B B-HH3 3OO+=HBHBKKa a=c c cc c(1-c(1-)=c c 2 21-1-*当当当当c/Ka500c/Ka500或或或或 5%102且远大于水的且远大于水的离子积，所以，溶液中的离子积，所以，溶液中的H3O+与第一步解离产生的与第一步解离产生的H3O+近似相等。近似相等。2、多元弱酸第二步及以后各步的质子传递平衡所得的、多元弱酸第二步及以后各步的质子传递平衡所得的相应共轭碱的浓度都很低。相应共轭碱的浓度都很低。由以上两条件带入可求得：由以上两条件带入可求得：第二步解离平衡所产生的共轭碱的浓度近似等于第二步解离平衡所产生的共轭碱的浓度近似等于Ka2。三

43、、多元弱酸弱碱三、多元弱酸弱碱pH值的计算值的计算 polyprotic acid and polyprotic base例例已知已知H2CO3的的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11,计算计算0.020molL-1H2CO3溶液中溶液中H3O+、H2CO3、HCO3-、CO32-及及OH-。Ka1Ka2,求求H3O+只需考虑一级解离只需考虑一级解离.又又 Ca Ka1 20 Kw，Ca/Ka1500，HCO3-=H3O+=9.510-5molL-1H2CO3=0.02molL-12023/2/343H2CO3(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+HCO3-(aq)解解HCO3-

44、(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+CO32-(aq)Ka1=4.510-7Ka2=4.710-11多元弱酸第二步解离平衡所得的共轭碱的浓度多元弱酸第二步解离平衡所得的共轭碱的浓度近似等于近似等于K Ka2a2，与酸的浓度关系不大。，与酸的浓度关系不大。多元弱酸第二步及以后各步质子传递平衡所得的多元弱酸第二步及以后各步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度都很低。共轭碱的浓度都很低。2/3/202344polyproticbase（Kb1/Kb2102,cbKb120Kw,cb/Kb1500）2/3/202345四、两性物质溶液四、两性物质溶液四、两性物质溶液四、两性物质溶液p pHH值的计算值的

45、计算值的计算值的计算pH=1/2(pKa+pKa)pH=1/2(pKa+pKa)两性物质作为酸时的解离平衡常数。两性物质作为酸时的解离平衡常数。两性物质作为碱时，其共轭酸的解离平衡常数。两性物质作为碱时，其共轭酸的解离平衡常数。ThepHscaleofamphotericsubstances习习题题一、选择题一、选择题一、选择题一、选择题1.1.在含有在含有在含有在含有0.1molL0.1molL-1-1HClHCl的的的的0.1molL0.1molL-1-1HAcHAc溶液中，哪一种表示是溶液中，哪一种表示是溶液中，哪一种表示是溶液中，哪一种表示是正确的：正确的：正确的：正确的：AA、HH+

46、=Ac=Ac-BB、HH+=2Ac=2Ac-CC、HH+AcAc+DD、ClCl-=Ac=Ac-2.2.一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关A A、离解常数、离解常数、离解常数、离解常数B B、电离度、电离度、电离度、电离度C C、浓度、浓度、浓度、浓度D D、溶解度、溶解度、溶解度、溶解度3.3.在初始浓度为在初始浓度为在初始浓度为在初始浓度为C C的弱酸的弱酸的弱酸的弱酸HBHB的溶液中，下列何种关系式始终是的溶液中，下列何种关系式始终是的溶液中，下列何种关系

47、式始终是的溶液中，下列何种关系式始终是成立的：成立的：成立的：成立的：A A、C=HBBC=HBB、HB=BHB=B-+H+H3 3OO+C C、HH3 3OO+=B=B-+OH+OH-DD、HB=BHB=B-CAC8.8.在在在在NHNH3 3的离解平衡中的离解平衡中的离解平衡中的离解平衡中,为使为使为使为使OHOH-增大增大增大增大,可行的方法是可行的方法是可行的方法是可行的方法是:A A、加、加、加、加HH2 2OOB B、加、加、加、加NHNH4 4ClCl C C、加、加、加、加HAcHAcD D、加、加、加、加NaClENaClE、加、加、加、加HClHCl9.9.下列哪一种物质的

48、溶液的下列哪一种物质的溶液的下列哪一种物质的溶液的下列哪一种物质的溶液的pHpH与浓度基本无关与浓度基本无关与浓度基本无关与浓度基本无关:A A、NaOHNaOHB B、NaNa3 3POPO4 4C C、NaAcNaAcD D、NHNH4 4CNECNE、HH3 3POPO4 410.10.已知已知已知已知HCNHCN的的的的Ka=5.010Ka=5.010-10-10,则则则则 CNCN-的的的的KKb b等于等于等于等于:A A、2.0102.010-5-5B B、5.0105.010-10-10 C C、5.0105.010-24-24 D D、2.2102.210-6-6EE、5.0

49、105.010-4-411.11.在在在在pH=3.00pH=3.00的的的的HAcHAc（Ka=1.7610-5Ka=1.7610-5）溶溶溶溶液液液液中中中中，HAcHAc的的的的浓浓浓浓度度度度（单单单单位位位位molLmolL-1-1）为：）为：）为：）为：A A、5.7105.710-2-2B B、1.0101.010-4-4 C C、1.32101.3210-3-3 D D、3.3103.310-4-4EE、2.5102.510-4-4DDAA12.12.在在在在0.1mol/L0.1mol/L的的的的NHNH3 3HH2 2OO溶液中溶液中溶液中溶液中,加入一些加入一些加入一些加

50、入一些NHNH4 4ClCl固体固体固体固体,则则则则:A A、NHNH3 3HH2 2OO的的的的KKb b增大增大增大增大B B、NHNH3 3HH2 2OO的的的的KbKb减小减小减小减小C C、溶液、溶液、溶液、溶液pHpH增大增大增大增大 D D、溶液、溶液、溶液、溶液pHpH减小减小减小减小E E、不变、不变、不变、不变二、计算题：二、计算题：二、计算题：二、计算题：1.1.用用用用0.10mol/LKOH0.10mol/LKOH溶溶溶溶液液液液滴滴滴滴定定定定0.10mol/L0.10mol/L的的的的弱弱弱弱酸酸酸酸(HA)(HA)溶溶溶溶液液液液50.00mL50.00mL，