电解质溶液和离子平衡精.ppt

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1、电解质溶液和离子平衡第1页，本讲稿共37页3.1强电解质溶液1 1强电解质溶液的表观离解强电解质溶液的表观离解度度强电解质为离子型化合物或强极性共价化合物，在水溶液中应该强电解质为离子型化合物或强极性共价化合物，在水溶液中应该100%100%离解离解成离子。但对其溶液导电性测定结果表明，它们的离解度都小于成离子。但对其溶液导电性测定结果表明，它们的离解度都小于100%100%。这。这种由实验测得的离解度称为种由实验测得的离解度称为表观离解度表观离解度电解质表观离解度/%氯化钾硫酸锌盐酸硝酸硫酸氢氧化钠氢氧化钡864092926191812 2强电解质溶液离子互吸理论强电解质溶液离子互吸理论为了

2、阐明强电解质在溶液中的实际情况，为了阐明强电解质在溶液中的实际情况，德拜德拜（DebyeDebye）和）和休克尔休克尔（HuckelHuckel）提出了离子互吸学说，又叫完全电离学说。）提出了离子互吸学说，又叫完全电离学说。该理论认为强电解质在水中是完全离解的，但由于溶液该理论认为强电解质在水中是完全离解的，但由于溶液中离子的浓度较大，阴、阳离子间的静电作用比较显著，中离子的浓度较大，阴、阳离子间的静电作用比较显著，在阳离子周围吸引着许多阴离子；阴离子周围吸引着许在阳离子周围吸引着许多阴离子；阴离子周围吸引着许多阳离子。离子的运动受到周围离子氛的牵制，运动速多阳离子。离子的运动受到周围离子氛的

3、牵制，运动速度变慢，好似电解质没有完全离解离子的有效浓度（活度变慢，好似电解质没有完全离解离子的有效浓度（活度）：度）：a=fca=fc其中其中cc浓度浓度 ff活度系数活度系数 浓度越大，离子电荷越多，浓度越大，离子电荷越多，f f越小弱电越小弱电解质中解质中f1f1，近似计算时，近似计算时c c代替代替a a 离子氛示意图离子氛示意图第2页，本讲稿共37页3.2水的离解和溶液的pH 水是一种极弱的电解质，大部分以水分子的形式存在，仅能离解出少量的水是一种极弱的电解质，大部分以水分子的形式存在，仅能离解出少量的H+H+和和OH-OH-。水的平衡表达式为：水的平衡表达式为：H H2 2O O=

4、H H+OH OH 其标准平衡常数：其标准平衡常数：K=c(H+)c(OH)c(H2O)由于极大部分水以水分子的形式存在，因此由于极大部分水以水分子的形式存在，因此c/(Hc/(H2 2O)O)可以视为常数，可以视为常数，合并入合并入K K项项c(Hc(H+)c(OH c(OH)=K)=K c(H c(H2 2O)=KO)=Kw wKw称为水的离子积,25时，纯水中c(H+)=c(OH)=10-7molL-因此:Kw=10-14(1)Kw(1)Kw与与浓度浓度无关无关,随随温度温度的升高而增大，但常温下忽略温度的影响，的升高而增大，但常温下忽略温度的影响，即即:常温下常温下KwKw=10=10

5、-14-14(2)Kw(2)Kw不仅适用于纯水，对于电解质的稀溶液同样适用不仅适用于纯水，对于电解质的稀溶液同样适用第3页，本讲稿共37页3.2.1溶液的的酸碱性和pH溶液中溶液中H H+和和OHOH-浓度浓度可以表示溶液的酸可以表示溶液的酸碱性，但直接使用碱性，但直接使用不方便不方便!?为了方便起见，用为了方便起见，用pHpH或或pOHpOH表示表示:pHpH=-lgc(H=-lgc(H+)pOHpOH=-lgc(OH=-lgc(OH)常温下常温下:c(Hc(H+)c(OH c(OH)=Kw)=Kw=10=10-14-14 pH+pOH=pKwpH+pOH=pKw=14=14溶液的的酸碱性与

6、溶液的的酸碱性与pHpH的关系为：的关系为：酸性溶液酸性溶液 c(H+)10 c(H+)10-7-7 pH pH 7 7中性溶液中性溶液 c(H+)=10 c(H+)=10-7-7 pH=7 pH=7碱性溶液碱性溶液 c(H+)10 c(H+)7 pH 7可见，pH越小，溶液的酸性越强；pH越大，溶液的碱性越强。PH范围为：014 生活中常见水溶液的生活中常见水溶液的pHpH值值第4页，本讲稿共37页计算计算0.05 mol0.05 molL L-1-1盐酸溶液的盐酸溶液的pHpH和和pOHpOH值值 例题:分析分析 与与解答：解答：盐酸为强酸，在溶液中全部离解：盐酸为强酸，在溶液中全部离解：

7、HCl HHCl H+Cl+Cl0.05mol0.05molL L-1-1可得可得:c(Hc(H+)=0.05 mol)=0.05 molL L-1-1 盐酸离解出的H+浓度不小，可忽略水的离解平衡：pH=-lgc(HpH=-lgc(H+)=)=-lg0.05 mol-lg0.05 molL L-1-1=1.3=1.3 pHpH +pOH=+pOH=pKwpKw=14=14根据根据:pOH=14 pOH=14 pH=14-1.3=12.7 pH=14-1.3=12.7 第5页，本讲稿共37页酸碱指示剂测定测定pHpH的方法有：的方法有：酸碱指示剂、酸碱指示剂、pHpH试纸及酸度计试纸及酸度计多

8、是一些有机染料，随着溶液pH的改变，本身的结构发生变化而引起颜色改变常见酸碱指示剂的变色范围：常见酸碱指示剂的变色范围：甲基橙 0 红 3.1 橙 4.4 黄 14甲基红 0 红 4.4 橙 6.2 黄 14石 蕊 0 红 5.0 紫 8.0 蓝 14 酚 酞 0 无色 8.2 粉红 10.0 红 14 pHpH试纸：对不同的试纸：对不同的pHpH溶液能显示不同的颜色（色阶）。溶液能显示不同的颜色（色阶）。常用：广泛常用：广泛pHpH试纸和精密试纸和精密pHpH试纸试纸第6页，本讲稿共37页3.33.3弱酸、弱碱的离解平衡弱酸、弱碱的离解平衡弱酸、弱碱的离解平衡弱酸、弱碱的离解平衡（一）一元弱

9、酸、弱碱的离解平衡一）一元弱酸、弱碱的离解平衡1离解常数一元弱酸HA的离解平衡式为：HA HA=H H+A AK Ka a=c(Hc(H+)c(A)c(A)c(HA)c(HA)一元弱碱一元弱碱BOHBOH的离解平衡式为：的离解平衡式为：BOH BOH=B B+OH+OHK Kb b=c(c(B+)c()c(OHOH)c(c(BOHBOH)K Ka a，K Kb b分别表示弱酸、弱碱的离解常数，其值越大，分别表示弱酸、弱碱的离解常数，其值越大，离解程度越大，弱电解质相对越强。离解常数只与温度有关，离解程度越大，弱电解质相对越强。离解常数只与温度有关，室温下忽略温度的影响室温下忽略温度的影响.第7

10、页，本讲稿共37页2 2离解度（离解度（）=（已离解的弱电解质浓度/弱电解质的起始浓度)100%在同温、同浓度条件下，离解度越大，该弱电解质相对越强。离解度与温度和溶液的浓度有关3 3稀释定律稀释定律离解度、离解常数和浓度之间的关系。离解度、离解常数和浓度之间的关系。例如例如:一元弱酸一元弱酸HAHA：起始浓度c c0 0 c c 0 0 0 0 平衡浓度c c(1-)c(1-)cc cc 代入平衡常数表达式中：代入平衡常数表达式中：K Ka a=c(H=c(H+)c(A c(A)/c(HA)/c(HA)=c=c c/c(1-)=c c/c(1-)=c2 2/(1-)/(1-)当当(c/K(c

11、/Ka a)500)500时，可认为时，可认为1-11-1，此时：，此时：K Ka a =cc2 2=(Ka/c)c(H+)=(Ka/c)HA HA=H H+A+A一元弱碱一元弱碱 BOH K Kb b =c=c2 2=(Kb/c)c(0H-)=(Ka/c)针对某一弱电解质而言，当浓度越针对某一弱电解质而言，当浓度越稀时，离解度越大，该关系称为稀时，离解度越大，该关系称为稀释定律稀释定律同理可得同理可得:第8页，本讲稿共37页(1)(1)已知已知2525时，时，K K(HAc)=1.7510(HAc)=1.7510-5-5。计算该温度下。计算该温度下0.10 mol0.10 molL L-1-

12、1的的HAcHAc溶液中溶液中H H+、AcAc离子的浓度以及溶液的离子的浓度以及溶液的pHpH，并计算该浓度下，并计算该浓度下HAcHAc的离解度；的离解度；(2)(2)如将此溶液稀释至如将此溶液稀释至0.010 0.010 molmolL L-1-1，求此时溶液的，求此时溶液的H H+离子浓度及离解度离子浓度及离解度例题:(1)(1)HAcHAc为弱电解质，离解平衡式为为弱电解质，离解平衡式为:起始浓度起始浓度c0/molL-1 平衡浓度平衡浓度c c/molL-1 0.100.10 0 0 0 0 0.10-0.10-K Ka a=c(H=c(H+)c(A)c(A)c(HA)c(HA)=

13、2 2/(0.10-)/(0.10-)1.75101.7510-5-5=2 2/(0.10-)/(0.10-)=(1(1.75107510-5-50.10)=1.3100.10)=1.310 3 3 c(Hc(H+)=c(Ac)=c(Ac)=1.310)=1.310-3-3molmol L L-1-1pH=-lg c(HpH=-lg c(H+)=-lg1.310)=-lg1.310-3-3=2.89=2.89=(=(1.3101.310-3-3/0.10/0.10)100%=1.3%)100%=1.3%分析分析 与与解答：解答：代入数据分析分析 与与解答：解答：(2)(2)如将此溶液稀释至如将

14、此溶液稀释至0.010 mol0.010 mol L L-1-1c(H+)=(1(1.75107510-5-50.0.0 010)=10)=4.24.21010-4 4 c(Hc(H+)=)=4.24.21010-4 4molmol L L-1-1=(=(4.24.21010-4 4/0./0.0 010)100%=10)100%=4.24.2%同理可得同理可得:可见，弱酸稀释时，虽然增大，但c(H+)减小 第9页，本讲稿共37页（二）多元弱酸的离解平衡多元弱酸在水中的离解是分步进行的。氢硫酸是二元弱酸离解离解.例如例如:第一步离解第一步离解:第二步离解第二步离解:H H2 2S S=H H+

15、HS+HS HSHS =H H+S S22 两步离解两步离解:K Ka1a1(H(H2 2S)=c(HS)=c(H+)c(HSc(HS)/c(H)/c(H2 2S)=1.3210S)=1.3210-7-7 K Ka a2 2(HS(HS-)=c(H)=c(H+)c(Sc(S)/c(HS)/c(HS-)=)=7.107.1010-15结论：结论：多元弱酸的分步离解常数多元弱酸的分步离解常数 K Ka1a1 K Ka2a2 K Ka3a3，所以计算多元弱酸溶液中，所以计算多元弱酸溶液中c(H+)c(H+)时，只考虑第一步离解时，只考虑第一步离解.第10页，本讲稿共37页例题:室温下室温下H H2

16、2S S饱和溶液的浓度为饱和溶液的浓度为0.10 mol0.10 mol L L-1-1，求求H H+和和S S22的浓度的浓度.分析分析 与与解答：解答：已知已知H H2 2S S的的K Ka1a1 K Ka2a2 计算溶液中计算溶液中c(H+)c(H+)时，只考虑第一步离解时，只考虑第一步离解.第一步离解第一步离解:H H2 2S S=H H+HS HS 平衡浓度平衡浓度c/molc/molL L-1-1 0.10-0.10-近似认为 0.10-0.100.10-0.10=1.3210-70.10=1.10101.3210-70.10=1.1010-4-4c(Hc(H+)=1.1010)=

17、1.1010-4-4 mol mol L L-1-1溶液溶液S S2-2-中是由第二步离解产生：中是由第二步离解产生：HSHS =H H+S+S22c(Sc(S22)=K)=Ka2a2(H(H2 2S)c(HSS)c(HS)/c(H)/c(H+)因为因为K Ka1a1 K Ka2a2，所以，所以 c(Hc(H+)c(HS)c(HS)c(Sc(S22)=K)=Ka2a2(H(H2 2S)=7.1010S)=7.1010-15-15 当二元弱酸的Ka1 Ka2时，其酸根浓度近似等于Ka2，与起始浓度无关!第11页，本讲稿共37页3.4同离子效应和缓冲溶液（一）同离子效应（一）同离子效应一定温度下，

18、一定温度下，HAcHAc溶液存在下列离解平衡：溶液存在下列离解平衡：HAcHAc=H H+Ac+Ac若在此系统中加入若在此系统中加入NaAcNaAc，c(Ac)c(Ac)增加，平衡左移，增加，平衡左移，c(H+)c(H+)减小减小(HAc)(HAc)降低；若在此系统中加降低；若在此系统中加入入HClHCl，c(Hc(H+)增加，平衡左移，增加，平衡左移，c(Acc(Ac)减减(HAc)(HAc)降低在弱电解质的溶液中，加入与其含有相同离子降低在弱电解质的溶液中，加入与其含有相同离子的易溶强电解质，使弱电解质离解度降低的现象叫做的易溶强电解质，使弱电解质离解度降低的现象叫做同离子效应同离子效应向

19、向1.0 L1.0 L浓度为浓度为0.10mol0.10mol L L-1-1的的HAcHAc溶液中加入固体溶液中加入固体NaAc0.10 moNaAc0.10 mo（假定溶液的体积不变），计（假定溶液的体积不变），计算此时溶液中算此时溶液中H H+的浓度为多少？的浓度为多少？HAcHAc的离解度为多少？将结果与上例题比较，可得出什么结论？的离解度为多少？将结果与上例题比较，可得出什么结论？例题例题:分析分析 与与解答：解答：NaAcNaAc是强电解质，在溶液中全部离解，由是强电解质，在溶液中全部离解，由NaAcNaAc离解所提供的离解所提供的AcAc浓度为浓度为0.10mol0.10mol

20、L L-1-1，设此时由设此时由HAcHAc离解出来的离解出来的Ac-Ac-浓度为浓度为molmol L L-1-1，则，则:HAc=H+Ac平衡浓度平衡浓度c/molc/mol L L-1-1 0.10-0.10-0.10+0.10+K K(HAc)=c(H(HAc)=c(H+)c(Acc(Ac)/c(HAc)=(0.1+)/(0.10-)/c(HAc)=(0.1+)/(0.10-)由于由于K KHAcHAc的值很小，加之同离子效应，因此的值很小，加之同离子效应，因此 0.10+0.1 0.10+0.1 0.10-0.100.10-0.10K K(HAc)=1.7510(HAc)=1.751

21、0-5-5c(Hc(H+)=1.7510)=1.7510-5-5 mol mol L L-1-1=c(H=c(H+)/c(HAc)=(1.7510)/c(HAc)=(1.7510-5-5/0.10)100%=0.0175%/0.10)100%=0.0175%上例题算出上例题算出2525时，时，0.10 mol0.10 molL L-1-1的的HAcHAc溶液离解溶液离解=1.3%=1.3%与上例题中的离解度1.3%相比，降低为原来的1/74第12页，本讲稿共37页（二）缓冲溶液1缓冲溶液及缓冲作用原理(1)(1)缓冲溶液缓冲溶液 加1.0mL 1.0mol L-1的HCl溶液加1.0mL 1.

22、0mol L-1的NaOH溶液11.0L纯水pH从7.0变为3.0，改变4个单位pH从7.0变为11，改变4个单位21.0L溶液中含有0.10mol HAc和 0.10mol NaAcpH从4.76变为4.75，改变0.01个单位pH从4.76变为4.77，改变0.01个单位31.0L溶液中含有0.10mol NH3和 0.10mol NH4ClpH从9.26变为9.25，改变0.01个单位pH从9.26变为9.27，改变0.01个单位象象2 2、3 3这种由弱酸及其盐（或弱碱及其盐）组成的混合溶液，能抵御外加少量的这种由弱酸及其盐（或弱碱及其盐）组成的混合溶液，能抵御外加少量的酸或碱，保持溶

23、液酸或碱，保持溶液pHpH相对稳定。这种溶液称为相对稳定。这种溶液称为缓冲溶液缓冲溶液，这种作用称为缓冲作用缓冲，这种作用称为缓冲作用缓冲溶液中的弱酸及其盐（或弱碱及其盐）称为溶液中的弱酸及其盐（或弱碱及其盐）称为缓冲对缓冲对第13页，本讲稿共37页(2)缓冲作用原理 为什么这样的体系能抵抗为什么这样的体系能抵抗外加少量酸（或碱）而保外加少量酸（或碱）而保持其持其pHpH基本不变呢？基本不变呢？以HACHACNaACNaAC为例：溶液中有下列反应平衡时，溶液中有较多的平衡时，溶液中有较多的HACHAC分子和分子和AC-AC-。当外加酸时，当外加酸时，如如HClHHClH+Cl,H+Cl,H+与

24、与ACAC-结合成难电离的结合成难电离的HACHAC分子，分子，同时阻止同时阻止HACHAC进一步电离，故不会使溶液中进一步电离，故不会使溶液中HH+急剧增大，从而保持急剧增大，从而保持pHpH基本不变基本不变.如果外加少量碱如果外加少量碱,则由强碱电离出来的则由强碱电离出来的OHOH-就会与就会与HACHAC电离出来的电离出来的H+H+结合成结合成H H2 2O O，这时，这时HH+似乎应大大减少，但就似乎应大大减少，但就电离来说，电离来说，HH+下降，平衡会向着电离方向移动来补充下降，平衡会向着电离方向移动来补充H H+，从而不会使，从而不会使HH+因加入碱而明显改变，即仍保因加入碱而明显

25、改变，即仍保持持pHpH基本不变。基本不变。第14页，本讲稿共37页血液中的缓冲系人体血液中的PH值：7.35 7.45血浆中的缓冲系主要有:H2CO3 HCO3-H2PO4-HPO4 2-H n P-H n-1 P-H+OH-CO2肺呼出肾红细胞中的缓冲系主要有：H H2 2COCO3 3-HPO-HPO3 3 2 -HHb-Hb-HHbOHHbO2 2-HbO-HbO2 2-H H2 2POPO4 4-HPO-HPO4 4 2 -碱储第15页，本讲稿共37页2缓冲溶液pH的计算设缓冲溶液由一元弱酸设缓冲溶液由一元弱酸HAHA和它的盐和它的盐MAMA组成，组成，HAHA的浓度为的浓度为c c

26、（酸）（酸）,盐的浓度为盐的浓度为c c（盐（盐),),由由HAHA离解得离解得c c(H(H+)=mol)=molL L-1-1 则由盐则由盐 MA MMA M+A A c c0 0 molmolL L-1-1 c(c(盐）盐）c c(盐）盐）HAHA =H H+A A 平衡时平衡时 c c molmolL L-1-1 c c(酸）酸）-c c(盐）盐）+K Ka a=c(H=c(H+)c(A c(A)/c(HA)=c)/c(HA)=c（盐）（盐）+/c+/c(酸）酸）-=K=Ka acc(酸）酸）-/c-/c(盐）盐）+由于由于K Ka a很小，再加上同离子效应，因此：很小，再加上同离子效

27、应，因此：c c(酸）酸）-c-c(酸）酸）c c(盐）盐）+c+c(盐）盐）则一元弱酸及其盐组成缓冲溶液则一元弱酸及其盐组成缓冲溶液c(Hc(H+)和和pHpH通式为通式为：c(Hc(H+)=)=K=Ka ac c(酸）酸）/c/c(盐）盐）=K=Ka ac c(酸）酸）/c/c(盐）盐）pH=-lgc(HpH=-lgc(H+)=-lgK)=-lgKa a-lgc-lgc(酸）酸）/c/c(盐）盐）=pK=pKa a-lgc-lgc(酸）酸）/c/c(盐盐)同理，一元弱碱及其盐组成缓冲溶液同理，一元弱碱及其盐组成缓冲溶液c(OHc(OH-)和和pOHpOH通式为通式为：c/(OHc/(OH)

28、=K)=Kb b c c(碱）碱）/c/c(盐）盐）=K=Kb bc c(碱）碱）/c/c(盐）盐）pOH=-lg cpOH=-lg c(OHOH)=-lgK)=-lgKb b-lgc-lgc(碱碱)/c/c(盐盐)=pK=pKb b-lgc-lgc(碱）碱）/c/c(盐）盐）第16页，本讲稿共37页0.10L 0.10 mol0.10L 0.10 mol L L-1-1的的HAcHAc溶液中含有溶液中含有0.010 molNaAc0.010 molNaAc的，求该缓冲溶液的的，求该缓冲溶液的pHpH。例题:分析分析 与与解答：解答：c c（酸）（酸）=0.10mol=0.10molL L-1

29、-1，c c(盐）盐）=0.010mol/0.10L=0.1mol=0.010mol/0.10L=0.1mol L L-1-1pH=-lgc(H+)=-lgKa-lgc(酸酸)/c(盐盐)=pKa-lgc(酸）酸）/c(盐盐)根据根据:pH=-lg KpH=-lg Ka a-lgc-lgc(酸）酸）/c/c(盐）盐）=-lg(1.7510=-lg(1.75105 5)lg(0.10/0.10)=4.76 lg(0.10/0.10)=4.76 在在1.0 L1.0 L浓度为浓度为0.10 mol0.10 molL L-1-1的氨水中加入的氨水中加入0.050 mol(NH0.050 mol(NH

30、4 4)2 2SOSO4 4 的固体，问该溶液的固体，问该溶液的的pHpH为多少？将该溶液平均分成两份，在每份溶液中各加入为多少？将该溶液平均分成两份，在每份溶液中各加入1.0 mL1.0mol 1.0 mL1.0mol L L-1-1的的HClHCl和和NaOHNaOH溶液，问溶液，问pHpH各为多少？各为多少？此为弱碱氨水与其盐此为弱碱氨水与其盐(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4组成的缓冲溶液组成的缓冲溶液 C C(碱）碱）=0.10mol=0.10molL L-1-1，c c(盐）盐）=20.050mol/1.0L=0.10 mol=20.050mol/1.0L=0.10 molL

31、 L-1 1 pH=14-pOH=14+lgKpH=14-pOH=14+lgKb b+lgc+lgc(碱）碱）/c/c(盐盐=14+lg(1.810=14+lg(1.810 5 5)+lg(0.10/0.10)=9.26)+lg(0.10/0.10)=9.26加入加入HClHCl后：后：H H+NH+NH3 3H H2 2O=NHO=NH4 4+H+H2 2O OC C(碱碱)=(0.500.10=(0.500.10 0.0011.0)/0.501mol0.0011.0)/0.501molL L-1-1=0.098mol=0.098molL L-1-1c c(盐盐)=(0.500.10=(0.

32、500.10 +0.0011.0)/0.501mol+0.0011.0)/0.501molL L-1-1=0.102mol=0.102molL L-1-1pH=14-pOH=14+lg(1.810pH=14-pOH=14+lg(1.8105 5)+lg(0.098/0.102)=9.24)+lg(0.098/0.102)=9.24加入加入NaOHNaOH后：后：OHOH+NH+NH4 4+=NH=NH3 3H H2 2O OC C(碱碱)=(0.500.10+0.0011.0)/0.501mol=(0.500.10+0.0011.0)/0.501molL L-1-1=0.102mol=0.10

33、2molL L-1-1c c(盐盐)=(0.500.10=(0.500.10 0.0011.0)/0.501mol 0.0011.0)/0.501molL L-1-1=0.098mol=0.098molL L-1-1pH=14-pOH=14+lg(1.810pH=14-pOH=14+lg(1.8105 5)+lg(0.102/0.098)=9.28)+lg(0.102/0.098)=9.28以上计算看出:(1)缓冲溶液本身的pH主要取决与弱酸或弱碱的Ka或Kb(2)缓冲溶液pH的控制主要体现在lgc(酸)/c(盐)或lgc(碱/c(盐)这一项(3)缓冲溶液的缓冲能力主要与弱酸(或弱碱)及其盐的

34、浓度有关(4)各种缓冲溶液只能在一定范围内(即pKa+1)发挥缓冲作用(5)将缓冲溶液适当稀释，溶液的pH不变.第17页，本讲稿共37页3.5盐类的水解盐类的离子和水离解出来的盐类的离子和水离解出来的H H+或或OHOH结合并生成弱酸或弱碱，使水的离结合并生成弱酸或弱碱，使水的离解平衡发生移动，导致溶液中解平衡发生移动，导致溶液中H+H+和和OHOH浓度不相等，而表现出酸、碱性的作浓度不相等，而表现出酸、碱性的作用用H H+或或OHOH为为盐类的水解盐类的水解（一）盐的水解（一）盐的水解 水解常数水解常数 水解度水解度1 1弱酸强碱盐的水解弱酸强碱盐的水解 NaAcNaAc溶液：溶液：例如例如

35、:NaAc NaNaAc Na+H H2 2O O OHOH +AcAcH+H+HAcHAc由于c(H+)的减小，使水的离解平衡向右移动。当同时建立起H2O和HAc的离解平衡时，溶液中C(OH)c(H+)，即pH 7，因此溶液呈碱性AcAc 的水解方程式的水解方程式：AcAc +H+H2 2O O=HAc+OHHAc+OHK Kh h=c(HAc)=c(HAc)c(OH c(OH)/c(Ac)/c(Ac)Kh为水解常数根据多重平衡规则Kh=Kw/Ka第18页，本讲稿共37页(1)水解度 水解度水解度 h=h=（已水解盐的浓度（已水解盐的浓度 /盐的起始浓度）盐的起始浓度）100%100%(2

36、2)水解度水解度h h、水解常数、水解常数K Kh h和盐浓度和盐浓度c c间的关系间的关系AcAc+H+H2 2O O=HAc+OHHAc+OH起始浓度起始浓度:c c 0 0 0 0 平衡浓度平衡浓度:c(1-h)c(1-h)chch chch K Kh h=c(HAc)=c(HAc)c(OH c(OH)/c(Ac)/c(Ac)=(c h=(c h c h)/c(1-h)c h)/c(1-h)若Kh较小，1-h1 K Kh h=ch=ch2 2h=h=(K(Kh h/c)=/c)=K Kw w/(K/(Ka a c)c)第19页，本讲稿共37页2强酸弱碱盐的水解NHNH4 4ClCl水解：

37、水解：例如例如:NHNH4 4+H+H2 2O O=NHNH3 3H H2 2O+HO+H+此类盐水解溶液呈酸性，水解常数和水解度为：此类盐水解溶液呈酸性，水解常数和水解度为：K Kh h=K=Kw w/K/Kb b h=h=K Kw w/(K/(Kb b c)c)3 3弱酸弱碱盐的水解弱酸弱碱盐的水解此类盐阴阳离子都发生水解此类盐阴阳离子都发生水解 例如例如NHNH4 4AcAc：NHNH4+4+Ac+Ac+H+H2 2O O=NH NH3 3 H H2 2O+HAcO+HAc 其水解常数为其水解常数为:K Kh h=K=Kw w/(K/(Ka a K Kb b)其水溶液的酸、碱性取决于生成

38、的弱酸、弱碱的相对强弱 第20页，本讲稿共37页4强酸强碱盐此类盐不水解，溶液呈中性此类盐不水解，溶液呈中性 5 5多元弱酸盐的水解多元弱酸盐的水解同多元弱酸分步离解一样，此类盐也是分步水解的。同多元弱酸分步离解一样，此类盐也是分步水解的。例如例如NaNa2 2COCO3 3:K Kh1h1=K=Kw w/K/Ka2a2第二步水解第二步水解:HCOHCO3 3+H+H2 2O O=H H2 2COCO3 3+OH+OHK Kh2h2=K=Kw w/K/Ka1a1由于Ka2Kh2。可见多元弱酸盐的水解也以第一步为主，计算溶液的酸碱性时，按一元弱酸处理第一步水解:COCO3 322+H+H2 2O

39、 O=HCOHCO3 3+OH+OH第21页，本讲稿共37页（二）盐溶液pH的简单计算计算计算0.10 mol 0.10 mol L L-1-1(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4溶液的溶液的pHpH例题例题:分析分析 与与解答：解答：(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4为强酸弱碱盐，水解方程式为为强酸弱碱盐，水解方程式为:NHNH4+4+H+H2 2O O =NH NH3 3H H2 2O+HO+H+起始浓度起始浓度c c0 0/mol/molL L-1 1 0.1020.102 0 0 0 0平衡浓度平衡浓度c/molc/molL L-1-1 0.20-0.20-K Kh h很小，

40、可作近似计算，很小，可作近似计算，0.20-0.200.20-0.20=(K(Kh h0.20)=0.20)=(5.610-100.20)=1.110(5.610-100.20)=1.110-5-5c(Hc(H+)=1.110)=1.110-5-5 mol molL L-1-1 pH=-lgc(HpH=-lgc(H+)=-lg(1.110)=-lg(1.1105 5)=4.96)=4.96比较比较0.10 mol0.10 mol L L-1-1 NaAc NaAc与与0.10 mol0.10 molL L-1-1 NaCN NaCN溶液的溶液的pHpH和水和水解度，可得出什么结论？解度，可得出

41、什么结论？NaAcNaAc为弱酸强碱盐，水解方程式为为弱酸强碱盐，水解方程式为:起始浓度起始浓度c c0 0/mol/molL L-1-1 0.10 0 0 0 平衡浓度平衡浓度c/molc/molL L-1-1 0.10-0.10-K Kh h=K=Kw w/K/Ka a(HAc)=1.010(HAc)=1.010-14-14/1.7510/1.7510-5-5=5.710=5.710-10-10 =c(HAc)=c(HAc)c(OHc(OH)/c(Ac)/c(Ac)=)=2 2/(0.10/(0.10 -)-)K Kh h很小，可作近似计算，很小，可作近似计算，0.100.10 -0.10

42、-0.10 x=(Kx=(Kh h0.10)=(5.7100.10)=(5.710-10-100.10)=7.5100.10)=7.510-6-6c c1 1(OH(OH)=7.510)=7.510-6-6molmolL L-1-1pHpH1 1=14-pOH=14+lg(7.510=14-pOH=14+lg(7.5106 6)=8.88)=8.88h h1 1=(7.510=(7.5106 6/0.10)100%=7.510/0.10)100%=7.5103 3%NaCNNaCN也是弱酸强碱盐，水解方程式为也是弱酸强碱盐，水解方程式为:CNCN +H H2 2O O =HCN HCN +OH

43、OHc c2 2(OH(OH)=)=(K(Kh h c)=c)=KKw w/K/Ka a(HCN)(HCN)c c c c2 2(OH(OH)=)=(1.010(1.010-14-14/1.75101.7510-5-50.10)0.10)=1.310=1.310 3 3 mol mol L L-1-1pHpH2 2=14-=14-pOH=14+lg(1.310pOH=14+lg(1.3103 3)=11.11)=11.11h h2 2=(1.310=(1.3103 3/0.10)100%=1.3%/0.10)100%=1.3%当盐的浓度相同时，组成弱酸强碱盐的酸越当盐的浓度相同时，组成弱酸强碱

44、盐的酸越弱，水解程度越大弱，水解程度越大 结论：结论：第22页，本讲稿共37页由以上两题可以得出由以上两题可以得出:一元弱酸强碱盐一元弱酸强碱盐c(OHc(OH)=)=K Kh h c(c(盐盐)=)=(K(Kw w/K/Ka a)c(c(盐盐)一元强酸弱碱盐一元强酸弱碱盐c(Hc(H+)=)=K Kh h c(c(盐盐)=)=(K(Kw w/K/Kb b)c(c(盐盐)(三）影响水解平衡的因素三）影响水解平衡的因素1 1盐的本性盐的本性2 2盐的浓度盐的浓度 将溶液稀释会促进盐的水解将溶液稀释会促进盐的水解3 3温度温度 水解反应为吸热反应，升高温度可以促进盐的水解水解反应为吸热反应，升高温

45、度可以促进盐的水解4 4酸碱度酸碱度 调节溶液的酸碱度，能促进或抑制盐的水解调节溶液的酸碱度，能促进或抑制盐的水解(四）影响水解平衡的移动和应用例如例如:TiOTiO2 2的制备的制备 TiClTiCl4 4H H2 2O OH H2 2O OTiClTiCl4 4过量过量（过量）（过量）TiOTiO2 2 X XH H2 2O+HClO+HClTiOTiO2 2 X XH H2 2O+HClO+HCl操作时加入大量的水（增加反应物操作时加入大量的水（增加反应物),),同时进行蒸发同时进行蒸发,赶走赶走HCl(HCl(减减少生成物少生成物),),促进水解平衡彻底向右移动促进水解平衡彻底向右移动

46、,得到水合二氧化钛得到水合二氧化钛,再再经过焙烧得到无水经过焙烧得到无水TiOTiO2 2第23页，本讲稿共37页3.6酸碱质子理论1 1酸碱定义酸碱定义质子酸：质子酸：质子碱：质子碱：凡能给出质子凡能给出质子(H(H+)的物质的物质,可以为分子、阳离子或阴离子。可以为分子、阳离子或阴离子。例如：例如：H H2 2SOSO4 4 HSO HSO4 4+H H+HSOHSO4 4 SO SO4 422 +H H+NHNH4 4+NH NH3 3 +H H+凡能接受质子凡能接受质子(H+)(H+)的物质的物质,可以为分子、阳离子或阴离子。可以为分子、阳离子或阴离子。NHNH3 3+H+H+NH N

47、H4 4+例如：SOSO4 422+H+H+HSO HSO4 4Cu(HCu(H2 2O)O)3 3(OH)(OH)+H+H+Cu(H Cu(H2 2O)O)4 4 2+2+其中如其中如HSOHSO4 4等等既能提供质子既能提供质子,也能够接受质子也能够接受质子的为酸碱两性物质的为酸碱两性物质2 2酸碱共轭关系酸碱共轭关系酸碱共轭关系酸碱共轭关系:酸给出质子后剩余的部分为碱，碱接受质子后就变成了酸。即酸给出质子后剩余的部分为碱，碱接受质子后就变成了酸。即“酸中酸中有碱，碱能变酸有碱，碱能变酸”的酸碱相互依存关系。的酸碱相互依存关系。例如：例如：HCl ClHCl Cl+H+H+酸碱酸碱HClH

48、Cl、ClCl共轭酸碱对共轭酸碱对NHNH3 3+H+H+NH NH4 4+碱酸碱酸NHNH3 3 、NHNH4 4+共轭酸碱对共轭酸碱对 第24页，本讲稿共37页3.酸碱的强弱酸给出质子的能力越强，其酸性越强；碱接受质子的能力越强，其碱性越强。酸给出质子的能力越强，其酸性越强；碱接受质子的能力越强，其碱性越强。例如：例如：HCl ClHCl Cl+H H+强酸强酸 弱碱弱碱 NHNH3 3 +H H+NHNH4 4+强碱强碱 弱碱弱碱 4 4酸碱反应 质子由酸传递给碱质子由酸传递给碱反应方向为反应方向为:质子理论的酸碱反应实质质子理论的酸碱反应实质：较强酸和较强碱反应生成较弱酸和较弱碱较强酸

49、和较强碱反应生成较弱酸和较弱碱 例如例如:HCl+NHHCl+NH3 3 NH NH4 4+Cl Cl 酸酸(1)(1)碱碱(2)(2)酸酸(2)(2)碱碱(1)(1)电离论质子论第25页，本讲稿共37页3.7沉淀和溶解平衡（一）沉淀和溶解平衡（一）沉淀和溶解平衡氯化银：氯化银：例如例如:AgCl(s)AgCl(s)=Ag Ag+ClCl在一定温度下，当溶解速率等于沉淀速率时，建立了沉淀在一定温度下，当溶解速率等于沉淀速率时，建立了沉淀溶解溶解平衡，此时的溶液为饱和溶液平衡，此时的溶液为饱和溶液其标准平衡常数为其标准平衡常数为:Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl)Ksp 溶度积常数(溶度

50、积),只受温度影响,但影响不大难溶电解质沉淀难溶电解质沉淀溶解平衡通式溶解平衡通式:A Am mB Bn n(s)(s)=mAmAn+n+nBnBmmKspKsp(A(Am mB Bn n)=c(A)=c(An+n+)m )m c(B c(Bmm)n)n式中，式中，m m，n n分别代表沉淀分别代表沉淀溶解方程式中溶解方程式中A A，B B的化学计量系数的化学计量系数第26页，本讲稿共37页（二）溶解度与溶度积的相互换算已知已知2525时，时，AgClAgCl的溶解度为的溶解度为1.92101.9210-3-3g gL L-1-1，试求该温度下，试求该温度下AgClAgCl的溶度积的溶度积例题