溶液和离子平衡精选PPT.ppt

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1、上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回关于溶液和离子平衡第1页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1322.1溶液的通性溶液的通性物质物质 蒸气压蒸气压P 沸点沸点tb凝固点凝固点tf（mmHg,20）()()纯水纯水17.510000.5M糖水糖水17.3100.27-0.930.5M尿素溶液尿素溶液17.3100.24-0.94一、稀溶液的依数性1.与纯溶剂相比与纯溶剂相比,溶液的蒸溶液的蒸气压气压,沸点沸点,凝固点凝固点。2.其其上上升升值值或或下下降降值值与与溶溶液液中中溶溶质质的的浓浓度度有有关关,与与溶溶质

2、质的的本本性无关。性无关。第2页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/133溶液的通性溶液的通性-蒸气压下降蒸气压下降1 1、蒸气压下降、蒸气压下降一定温度下，一定温度下，V V蒸发蒸发=V V凝聚凝聚时，此时水面上的蒸气压称为该温度下时，此时水面上的蒸气压称为该温度下的的饱和蒸汽压饱和蒸汽压，简称，简称蒸汽压蒸汽压。加入一种加入一种难挥发难挥发的非电解质的非电解质束缚一部分高能水分子束缚一部分高能水分子占据了一部分水的表面占据了一部分水的表面P蒸汽平衡第3页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O

3、返回2023/4/134溶液的通性溶液的通性RaoultRaoult定律定律 在在一一定定温温度度下下，难难挥挥发发性性非非电电解解质质稀稀溶溶液液的的蒸蒸气气压压(P)(P)等等于于纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压（P PA A*）乘乘以以溶溶液液中中溶溶剂剂的的摩摩尔尔分分数数（x xA A ）。）。即：即：表明表明 ：在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压在一定温度下，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。下降与溶液中溶质的摩尔分数成正比。第4页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/135溶液的通性溶液

4、的通性蒸汽压大小的影响因素蒸汽压大小的影响因素液体的本性液体的本性 温度：任何溶液的蒸汽压都随温度而变化温度：任何溶液的蒸汽压都随温度而变化易挥发性物质易挥发性物质 ：蒸气压大的物质：蒸气压大的物质难挥发性物质：蒸气压小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：蒸汽压大小的影响因素：第5页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 例例11已知已知293.15K时水的饱和蒸气压为时水的饱和蒸气压为2.338kPa,若在若在100g水中溶解水中溶解9g葡萄糖葡萄糖(C6H12O6,M=180gmol-1),求此溶液的蒸气求此溶液的蒸气压。压。

5、解解:n水水=m/M=100g/18gmol-1=5.56moln葡萄糖葡萄糖=m/M=9g/180gmol-1=0.05molp=p*xB=2.338kPa0.0089=0.021kPa p溶液溶液=p*-p=2.338kPa-0.021kPa=2.317kPa xB=0.00890.055.56+0.05 nBnA+nB根据根据p*-p溶液溶液=p和和p=p*xB计算。计算。第6页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/137溶液的通性溶液的通性凝固点下降凝固点下降凝固点：某物质的液相蒸汽压与固相蒸汽压相等时的凝固点：某物质的液相蒸汽

6、压与固相蒸汽压相等时的温度。用温度。用Tf表示表示或在一定外压下，物质固、液两相平衡共存时的温度。或在一定外压下，物质固、液两相平衡共存时的温度。2 2液体的凝固点降低（液体的凝固点降低（freezingpoint）第7页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/138溶液的通性溶液的通性凝固点下降的原因凝固点下降的原因Tf273P(kPa)T(K)水水冰冰溶液溶液AB0.61A A：冰冰-水共存水共存 B B：冰冰-溶液共存溶液共存Tf是溶液蒸气压下降的直接结果是溶液蒸气压下降的直接结果溶液的凝固点降低的原因溶液的凝固点降低的原因第8页，

7、讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/139溶溶剂剂凝固点凝固点/Kkf水水273.01.86苯苯278.54.90醋醋酸酸289.63.90樟樟脑脑452.839.7萘萘353.06.90溴乙烯溴乙烯283.012.5几种溶剂的凝固点降低常数几种溶剂的凝固点降低常数第9页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1310溶液的通性溶液的通性溶液的沸点上升的原因溶液的沸点上升的原因3 3溶液的沸点上升（溶液的沸点上升（boilingpoint）液体的沸点液体的沸点 (boilingpo

8、int)当当P P 液液 =P=P 外外，液体沸腾时的温度。，液体沸腾时的温度。溶液的沸点升高溶液的沸点升高是溶液蒸气压下降的直接结果是溶液蒸气压下降的直接结果正常沸点：当正常沸点：当P P外外=P P标标时的液体的沸点。时的液体的沸点。第10页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1311溶液的通性溶液的通性溶液的沸点上升的数值溶液的沸点上升的数值101.3P(kPa)373TBT(K)纯水纯水水溶液水溶液Tb第11页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1312溶液的通性溶液

9、的通性几种溶剂的沸点上升常数几种溶剂的沸点上升常数溶溶剂剂沸点沸点/KKb水水373.00.52苯苯353.22.53三氯甲烷三氯甲烷333.23.63萘萘491.05.80乙醚乙醚307.42.16几种溶剂的沸点上升常数几种溶剂的沸点上升常数第12页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1313【解解】尿素尿素CO(NH2)2摩尔质量为摩尔质量为60gmol-1 2.6克尿素的物质的量克尿素的物质的量n=2.6/60=0.0433mol1kg溶剂中尿素的物质的量溶剂中尿素的物质的量 n=0.04331000/50=0.866mol 尿

10、素的质量摩尔浓度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=1.61 沸点：沸点：100+0.45=100.45 凝固点：凝固点：0-1.61=-1.61【例例2】2.6克尿素克尿素CO(NH2)2溶于溶于50克水中，计算此溶克水中，计算此溶液的凝固点和沸点液的凝固点和沸点第13页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/13溶液的通性溶液的通性 应用应用溶液的溶液的沸点上升和凝固点下降沸点上升和凝固点下降的应用：的应用：在汽车、拖拉机的水箱（散热器在汽

11、车、拖拉机的水箱（散热器)中加入乙二醇、酒精、甘中加入乙二醇、酒精、甘油等可使其凝固点降低而防止结冰。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。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。的纯度。第14页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下

12、一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1315渗透现象渗透现象：通通过过半半透透膜膜发发生生表表面面上上单单方方面面的的扩扩散现象散现象 产生条件产生条件有半透膜有半透膜膜膜两两侧侧有有浓浓度差度差 渗透方向渗透方向：从稀溶液向浓：从稀溶液向浓溶液进行渗透。溶液进行渗透。溶剂(a)渗透现象渗透现象溶液溶液溶剂(b)渗透压力渗透压力 4 4溶液的渗透压溶液的渗透压第15页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1316溶液的通性溶液的通性渗透压方程渗透压方程达渗透平衡时溶液液面上的所加的额外压力：渗透达渗透平衡时溶液液面上的所加的额外压

13、力：渗透压。压。符号符号 ：单位；单位；PaPa或或kPa kPa 渗透压方程渗透压方程 V V=n nB BRT RT 或或 =c cB BRTRT 电解质溶液电解质溶液 =c cB BRTRT第16页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1317【解解】（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）设血红素的摩尔质量为M，则则1.5010-4moldm-3=1.0g/M/0.1dm-3 M=1.0/1.5010-4mol=

14、6.7104gmol-1【例例3】血红素血红素1.0g溶于水配成溶于水配成100cm3溶液，此溶液在溶液，此溶液在20时的透压为时的透压为366Pa。计算：。计算：溶液的物质的量浓度；溶液的物质的量浓度；血红素的相对分子质量。血红素的相对分子质量。第17页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1318溶液的通性溶液的通性稀溶液的依数性小结稀溶液的依数性小结1.1.蒸气压下降蒸气压下降 3.3.沸点升高沸点升高 2.2.凝固点降低凝固点降低 4.4.渗透压力渗透压力 的数值与溶液中质点的的数值与溶液中质点的个数成正比个数成正比依数性的含义

15、Tfkf bBTb=kb bB V V=n nB BRTRT第18页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/13192.2 酸碱理论酸碱理论1 1、酸碱电离理论、酸碱电离理论(阿累尼乌斯阿累尼乌斯酸碱理论）酸碱理论）凡是在水中能解离出凡是在水中能解离出H H+的物质是的物质是酸酸(acid)，能解离出能解离出OHOH-的物质是的物质是碱碱(base)。中和反应的实质是：中和反应的实质是：H+OH-=H2O。局局限限性性无法解释无法解释NH3H2O的弱碱性的弱碱性无无NH4OH不适用于非水体系或无溶剂体系不适用于非水体系或无溶剂体系NH3(

16、g)+HCl(g)苯苯NH4Cl(s)H H+不能单独存在于水溶液中不能单独存在于水溶液中第19页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回凡能给出质子（凡能给出质子（H+）的物质称为）的物质称为酸。酸。凡能接受质子（凡能接受质子（H+）的物质称为）的物质称为碱。碱。两性物质两性物质如H2O,HCO3-,HS-2.酸碱质子理论HClH+Cl-HAcH+Ac-NH4+H+NH3H2SO3H+HSO3-HSO3-H+SO32-(1)(1)定义定义如：如：酸酸碱碱 酸酸和和碱碱可可以以是是分分子子，也也可可以以是正、负离子是正、负离子.酸和碱具有相对性酸和碱具

17、有相对性.没有没有“盐盐”的概念的概念.第20页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回共轭酸碱对共轭酸碱对(conjugateacid-basepair)H+B-HBHB-B-练习练习1下列各组物质中属于共轭酸碱对的是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)酸碱共轭关系酸碱共轭关系共轭酸共轭酸共轭碱共轭碱A D F酸酸H+碱碱第21页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回

18、主目录回主目录O返回注意注意:共轭酸碱对是不能单独存在的半反应。共轭酸碱对是不能单独存在的半反应。A1B2H+H+或或 A2B1H3O+Cl-H3O+Ac-NH4+OH-HAc+OH-H3O+NH3 HCl+H2OH2O+Ac-HAc+H2OH2O+NH3NH4+H2OH3O+OH-H2O+H2O根据酸碱质子理论根据酸碱质子理论,酸碱反应的实质就是在两个共酸碱反应的实质就是在两个共轭酸碱对之间发生轭酸碱对之间发生质子传递反应。质子传递反应。酸酸1碱碱2酸酸2碱碱1第22页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回凡能给出孤对电子对的物质称为凡能给出孤对电

19、子对的物质称为碱碱(Lewisbase)凡能接受孤对电子对的物质称为凡能接受孤对电子对的物质称为酸酸(Lewisacid)酸碱反应的实质酸碱反应的实质:形成配位键并生成酸碱配合物形成配位键并生成酸碱配合物.配位键配位键:两原子间的共用电子对是由一个原子单独提供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的化学键称为通常用表示表示.）3.酸碱电子理论（Lewis 酸碱理论）酸酸 碱碱 酸碱配合物酸碱配合物(电子对接受体电子对接受体)(电子对给予体电子对给予体)H+:OH-HOHHCl+:NH3HNH3BF3+:F-3BFCu2+4:NH3Cu(NH3)4第23页，讲稿共67张，创作

20、于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 练习练习22 根据酸碱质子理论根据酸碱质子理论,试判断下列物质中试判断下列物质中:H2S,CO32-,HCO3-,NH4+,H2O,OH-能作酸的是能作酸的是;能作碱的是能作碱的是;又可作酸又可作碱的是又可作酸又可作碱的是;CO32-,HCO3-,H2O,OH-H2S,HCO3-,NH4+,H2OHCO3-,H2O第24页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 练习练习3根据酸碱质子理论根据酸碱质子理论,下列各组物质中下列各组物质中,全是酸的一组是全是酸的一组是()；全是碱的一组是；全是

21、碱的一组是()。(A)H2S、CO32-、HCO3-;(B)NH4+、H3O+、OH-;(C)HAc、HS-、HCO3-;(D)H2O、CO32-、S2-CD第25页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 1.水的离子积水的离子积H2O+H2OH+H3O+OH-化简化简:H2OH+OH-一、水的离子积和溶液的pH值 在在298.15K、纯水中测得：纯水中测得：水的离子水的离子积常数积常数2.3弱电解质的解离平衡弱电解质的解离平衡第26页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2.溶液的酸碱性溶液的酸碱性(pH

22、)pKW=-lg(KW)pH =-lgceq(H+)/c pOH=-lgceq(OH-)/c 稀溶液、稀溶液、298.15K时：时：ceq(H+)/cceq(OH-)/c=KW,两边分别取负对数两边分别取负对数:-lgceq(H+)/c lgceq(OH-)/c=-lg(K)pH +pOH =pKW pH+pOH=14 KW=1.010-14 或或:pH=14-pOH第27页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1328例例1.1 求纯水在求纯水在50时的时的pH 值。值。解：解：50时，水的时，水的 Kw=5.3510-14 Ceq（

23、H+）=Ceq（OH-）Ceq（H+）=（）molL-1=2.3110-7 molL-1 pH=-lg（2.31 10-7 molL-1/1 molL-1）=6.64第28页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回二、一元弱酸、弱碱的解离平衡弱电解质弱电解质(K介于介于10-210-7);极弱电解质极弱电解质:K10-7。在水溶液中只有部分分子解离成离子的电解质。在水溶液中只有部分分子解离成离子的电解质。弱电解质弱电解质:解离度解离度()=100%解离前弱电解质总浓度解离前弱电解质总浓度 解离部分弱电解质浓度解离部分弱电解质浓度弱电解质按解离弱电解质按

24、解离常数大小划分常数大小划分第29页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 HB +H2O H3O+B-Ka 越大越大,酸性越强。酸性越强。顺序顺序:HAcNH4+HS-如如:HAc H+Ac-HAc 1.74 10-5 NH4+5.60 10-10 HS-1.00 10-14 如如:1.一元弱酸的解离平衡常数一元弱酸的解离平衡常数(Ka):简写为：简写为：HB H+B-第30页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回设设HAc的初始浓度为的初始浓度为c0,平衡时平衡时一元弱酸溶液一元弱酸溶液 pH值的计算值

25、的计算初始浓度初始浓度/(moldm-3)c0 0 0 HAc H+Ac-平衡平衡浓度浓度/(moldm-3)c0-x x x当当c0/Ka500时时,c0-xc0，则：则：ceq(H+)=x Kac0 ceq(H+)=ceq(Ac-)=x ceq(HAc)=c0-ceq(H+)=c0-x第31页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回【例例2-3】计计算算0.10moldm-3HAc溶溶液液中中H+浓浓度度、pH值和值和HAc的解离度的解离度。(已知已知 Ka=1.7410-5)解：解：pH=-lgceq(H+)/c=-lg1.3210-3/1.0=

26、2.88 =1.3210-3 moldm-3 ceq(H+)Kac0 =ceq(H+)/c0=1.3210-3/0.1=1.32 答答:(略略)。HAc H+Ac-第32页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 2.一元弱碱的解离平衡常数一元弱碱的解离平衡常数(Kb):Kb 越大越大,碱性越强。碱性越强。如如:NH3+H2O NH4+OH-B-+H2O HB +OH-第33页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 设设NH3的初始浓度为的初始浓度为c0,平衡时平衡时初始浓度初始浓度/(moldm-3)c0

27、0 0 平衡平衡浓度浓度/(moldm-3)c0-x x x pH=14-pOH当当 c0/Kb500时，时，c0-xc0 则：则：一元弱碱溶液一元弱碱溶液pH值的计算值的计算 NH3+H2O NH4+OH-ceq(OH-)=x Kbc0=x2c0-x第34页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回【例例2-6】计算计算0.20moldm-3 NH3H2O溶液中溶液中OH-浓度、浓度、pH值值及解离度及解离度。(已知已知NH3H2O的的Kb=1.7710-5)pOH=-lgceq(OH-)/c=-lg1.8810-3/1.0=2.73 pH=14 pO

28、H=14 2.73=11.27解解:.ceq(OH-)Kbc0 1.7710-50.20=1.8810-3 moldm-3 =ceq(OH-)/c0=1.8810-3/0.2=0.94 答答:(略略)。0.201.7710-5 c0/Kb 500 NH3 H2O NH4+OH-第35页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回 HB H+B-B-+H2O HB+OH-Kw=1.010-14 3.共轭酸碱对的解离常数之间的关系共轭酸碱对的解离常数之间的关系:在一定温度下的稀溶液中在一定温度下的稀溶液中:pKa+pKb=pKwpKa+pKb=14在在298.

29、15K时时:第36页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回【例例 1】计算计算 0.10 moldm-3 NH4Cl 溶液的溶液的pH值。已知值。已知 298.15K时，时，NH3H2O 的碱解离常数的碱解离常数Kb为为 1.7710-5。NH4+和和 NH3 是共轭酸碱对，是共轭酸碱对，解解:NH4+H+NH3 (Ka)根据根据 Ka Kb=Kw，则，则NH4+的酸解离常数的酸解离常数Ka为：为：1.7710-5 1.010-14=5.6510-10 Kw c0/Ka =0.10/(5.6510-10)500 =7.5210-6 moldm-3 c

30、eq(H+)Ka c0 =5.6510-100.10 pH=-lgceq(H+)/c=-lg7.5210-6/1.0=5.12第37页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回解解:Ac-+H2O HAc +OH-(Kb)c0/Kb=0.10/(5.7110-10)500 ceq(OH-)Kb c0 =5.7110-100.10=7.5610-6 moldm-3 pOH=-lgceq(OH-)/c=-lg7.5610-6/1.0=5.12pH=14 pOH=14 5.12=8.88 答答:(略略).HAc与与Ac-为共轭酸碱对为共轭酸碱对,根据根据:Ka

31、Kb=Kw=5.7110-10 1.7510-5 1.010-14Kw【例例2】计算计算 0.10 moldm-3 NaAc 溶液的溶液的pH值。已知值。已知 298.15K时，时，HAc 的酸解离常数的酸解离常数Ka为为 1.7510-5。第38页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1339弱电解质的解离平衡三、多元弱电解质的分级电离三、多元弱电解质的分级电离能释放出多个质子的酸称为能释放出多个质子的酸称为多元弱酸多元弱酸=8.9110-8=1.1210-12 任何多元弱酸中：离解特点：部分解离（共性）；离解特点：部分解离（共性）；

32、分步解离，以第一步为主（个性）。分步解离，以第一步为主（个性）。第39页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1340【例例】计算计算0.10molL-1H2S溶液中的溶液中的H+、HS-及及S2-。已。已知知Ka1=8.9110-8，Ka2=1.1210-12。解：设H+=molL-1，并忽略第二步电离平衡浓度/molL-1 0.10-H+HS-9.5410-5molL-1也可直接用一元弱酸的近似公式计算：H+HS-=9.5410-5molL-1第40页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回

33、2023/4/1341作作近近似似计计算算时时，第第二二级级解解离离很很小小，H+HS-，所以所以Ka2=H+S2-/HS-S2-=1.1010-12 S2-=1.1010-12moldm-3由上可知，在氢硫酸溶液中，S2-在数值上约等于Ka2。一般来说，任任何何单单一一的的二二元元弱弱酸酸中中两两价价负负离离子子的浓度均约等于其二级解离常数。的浓度均约等于其二级解离常数。第41页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1342弱电解质的解离平衡 同离子效应四、同离子效应和缓冲溶液1.同离子效应同离子效应 pHOH-0.10molL-1N

34、H3H2O+酚酞酚酞 红红 少量少量NH4Ac(s)颜色变浅颜色变浅在弱电解质溶液中加入含有相同离子的强电解质，将使弱电在弱电解质溶液中加入含有相同离子的强电解质，将使弱电解质离解度下降的现象，称为同离子效应。解质离解度下降的现象，称为同离子效应。第42页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1343弱电解质的解离平衡 同离子效应平衡向左移动，平衡向左移动，。解释：解释：如：如：HAc-NH4AcHAcH+Ac-NH4AcNH4+Ac-Ac-第43页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回202

35、3/4/1344例：例：例：例：在在在在0.4000.400molmol dmdm-3-3氨水溶液中，加入等体氨水溶液中，加入等体积积0.400molmol dm-3NHNH4 4Cl溶液，求混合溶液中溶液，求混合溶液中OH-浓浓浓浓度、度、度、度、pH值值和和NHNH3 H2 2O的解离度的解离度的解离度的解离度,Kb b=1.79=1.7910-5。【解解】两两种种溶溶液液等等体体积积混混合合后后浓浓度度各各减减小小一一半半，均均为为0.200moldm-3。设设已解离已解离NH3的的浓浓度度为为x，则则NH3H2O=NH4+OH-开始开始0.2000.2000平衡平衡0.200-x0.2

36、00+xx因因Kb值值很小，很小，0.200 x0.200，所以所以x=OH-=1.7910-5moldm-3pH=14-pOH=14+lgOH-=9.30=x/c=1.7010-5/0.200=8.9510-59.0010-5=0.009%第44页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1345弱电解质的解离平衡 缓冲溶液2.缓冲溶液缓冲溶液在含有在含有HAc的的NaAc的溶液中存在下列解离过程的溶液中存在下列解离过程:HAcH+Ac-NaAcNa+Ac-NaAc完全解离完全解离，由于同离子效应，由于同离子效应，降低了降低了HAc的解离

37、的解离度度，这时，这时HAc和和Ac-都较大，而且存在着都较大，而且存在着HAc解离平衡。解离平衡。当加入少量当加入少量H+时，时，H+离子和溶液中的离子和溶液中的Ac-结合生成结合生成HAc，使解离平衡向左移动，达到新平衡时，使解离平衡向左移动，达到新平衡时H+离子浓度不会显离子浓度不会显著增加；著增加；第45页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1346如果在上述溶液中加入少量的碱，增加的如果在上述溶液中加入少量的碱，增加的OHOH-与与溶液中的溶液中的HH+离子结合为水，这时离子结合为水，这时离子结合为水，这时离子结合为水，这时

38、HAcHAc的解离平衡向右的解离平衡向右移动，以补充移动，以补充HH+离子的减少。离子的减少。能能够够抵抵抗抗外外加加少少量量酸酸、碱碱和和水水的的稀稀释释,而而本本身身pH值值不不发发生生显显著著变变化化的的作作用用称称为为缓缓冲冲作作用用,具具有有缓缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。冲作用的溶液称为缓冲溶液。缓冲能力是有限的，只是少量酸碱。缓冲能力是有限的，只是少量酸碱。第46页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1347弱电解质的解离平衡 缓冲溶液原理加少量加少量OH-:大量大量HAc+OH-Ac-+H2O HAc 略略 Ac-略略

39、H+略略HAcNaAc体系体系HAcH+Ac-NaAcNa+Ac-加少量加少量H+:大量大量Ac-+H+HAc HAc略略 Ac-略略 H+略略加少量水加少量水:HAc/Ac-基本不变基本不变第47页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1348弱电解质的解离平衡 缓冲溶液缓冲对组成特点：组成特点：酸式盐酸式盐 +次级盐次级盐 NaHCO3Na2CO3NaH2PO4Na2HPO4 弱酸弱酸 +弱酸盐弱酸盐 HAcNaAc H2CO3NaHCO3 弱碱弱碱 +弱碱盐弱碱盐 NH3NH4Cl 第48页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一

40、内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1349弱电解质的解离平衡 缓冲溶液缓冲溶液的计算弱酸与其盐：弱酸与其盐：共轭酸共轭酸H+共轭碱共轭碱弱碱与其盐：弱碱与其盐：碱碱+H2O酸酸+OH-第49页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1350弱电解质的解离平衡 缓冲溶液例例例例：用用浓浓度度均均为为0.20molL-1的的HAc和和NaAc溶溶液液等等体体积积比比混混合合成成10ml缓缓冲冲液液，计计算算该该缓缓冲冲液液的的pH值值。若若在在该该溶溶液液中中加加入入0.10molL-1NaOH0.30ml，再计算该缓冲

41、液的，再计算该缓冲液的pH值值(HAc的的pKa=4.75)。解解:加入强碱后：加入强碱后：pH=pH1pH0=4.784.75=0.03第50页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1351弱电解质的解离平衡 缓冲溶液的选择缓冲溶液的选择缓冲溶液的选择缓冲溶液的选择 1 1）选择缓冲对选择缓冲对 pHpKa（或（或pOHpKb）同时同时考虑配伍禁忌，考虑配伍禁忌，无干扰反应发生。无干扰反应发生。2 2）控制缓冲对的总浓度控制缓冲对的总浓度。3 3）计算所需缓冲对物质的量。计算所需缓冲对物质的量。第51页，讲稿共67张，创作于星期二上一

42、内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1352弱电解质的解离平衡表2-4常见的缓冲溶液及其pH范围配制缓冲溶液的试剂缓冲组分pKa缓冲范围HCOOH-NaOHHCOOH-HCOO-3.752.75-4.75HAc-NaAcHAc-Ac-4.753.75-5.75NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.216.21-8.21Na2B4O7-HClH3BO3-B(OH)4-9.148.14-10.14NH3H2O-NH4ClNH4+-NH39.258.25-10.25NaHCO3-Na2CO3HCO3-CO32-10.259.25-11.25Na2HPO

43、4-NaOHHPO42PO43-12.6611.66-13.66第52页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/13532.4多相离子平衡与溶度积多相离子平衡与溶度积一、溶度积（Ks）一般可用溶解度的大小来衡量物质在水中溶解能力一般可用溶解度的大小来衡量物质在水中溶解能力的大小的大小.物质物质溶解度溶解度(g/100g水水)易溶物易溶物0.1 微溶物微溶物0.010.1 难溶物难溶物0.011 1、溶度积常数、溶度积常数（1 1）溶解度）溶解度第53页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回202

44、3/4/1354多相离子平衡与溶度积 溶度积（2 2）沉淀的生成与溶解）沉淀的生成与溶解对难溶物来说对难溶物来说,在它的饱和溶液中存在在它的饱和溶液中存在多相离子平衡多相离子平衡.Ba2+SO42-一定一定T 时时:溶解溶解溶解溶解BaSO4(s)BaSO4(aq)Ba2+(aq)+SO42-(aq)沉淀沉淀沉淀沉淀第54页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1355多相离子平衡与溶度积 溶度积(3)(3)溶度积常数溶度积常数全全部部电电离离Ba2+(aq)+SO42-(aq)BaSO4(s)BaSO4(aq)第55页，讲稿共67张，

45、创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1356多相离子平衡与溶度积 溶度积常数BaSO4(s）)Ba2+(aq)+SO42-(aq)Ba2+SO42-简写为简写为简写为简写为BaSOBaSO44(s)(s)设设AmBn(s)mAn+nBm-Ks=An+/C C mBm-/C C n平衡时平衡时 Ks =Ba2+/C/CSO42-/C/C Ks称为溶度积常数称为溶度积常数,简称溶度积简称溶度积(solubilityproduct).表表示示一一定定温温度度下下，难难溶溶电电解解质质的的饱饱和和溶溶液液中中,各各离离子子浓度幂的乘积为一常数。浓度幂的乘积为

46、一常数。第56页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1357多相离子平衡与溶度积例例：已已知知298K时时,BaSO4的的Ks=1.07 10-10,Ag2CrO4的的Ks=1.12 10-12,试比较二者溶解度试比较二者溶解度S的大小。的大小。解：解：BaSO4(s)Ba2+SO42-平衡浓度平衡浓度/molL-1S SKs=Ba2+/CSO42-/C=S22、溶度积和溶解度、溶度积和溶解度第57页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1358多相离子平衡与溶度积溶度积的计算

47、方法溶度积的计算方法a、定义法。b、热力学方法rGm=2.303RT lgKS Ks=An+/C C mBm-/C C n设设AmBn(s)mAn+nBm-第58页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1359多相离子平衡与溶度积溶度积规则（2）溶度积规则溶度积规则 Qc=Ksp 饱和溶液饱和溶液 平衡状态平衡状态 Qc Ksp 过饱和溶液过饱和溶液 析出沉淀析出沉淀（1）离子积离子积(Q)(ionproduct)AmBn(s)mAn+nBm-3、溶度积规则Qc=An+/C C mBm-/C C n第59页，讲稿共67张，创作于星期二上

48、一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/13601、沉淀的生成、沉淀的生成根据溶液中的离子积根据溶液中的离子积Qc与与Ks的的关系，可以关系，可以判断溶液中是否有离子生成。判断溶液中是否有离子生成。Qc Ks 析出沉淀析出沉淀2、沉淀的溶解、沉淀的溶解 QcKs 沉淀溶解沉淀溶解二、多相离子平衡移动第60页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回根据溶度积规则，沉淀溶解的必要条件是根据溶度积规则，沉淀溶解的必要条件是根据溶度积规则，沉淀溶解的必要条件是根据溶度积规则，沉淀溶解的必要条件是QQc c Ks。（1）生成弱电解质使沉

49、淀溶解）生成弱电解质使沉淀溶解由由弱弱酸酸形形成成的的难难溶溶盐盐（如如CaCO3、FeS、ZnS等等）能能溶溶解解于强酸中。于强酸中。例例如如，含含有有CaCO3固固体体的的饱饱和和溶溶液液和和盐盐酸酸作作用用，生生成成CO2而使而使CaCO3溶解。反应如下：溶解。反应如下：第61页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1362（2）通过氧化还原反应使沉淀溶解某些金属硫化物（某些金属硫化物（CuS、PbS等）溶度积很小，等）溶度积很小，加入具有氧化性的硝酸，由于发生氧化还原反应，加入具有氧化性的硝酸，由于发生氧化还原反应，将将S2-氧

50、化成单质氧化成单质S，有效地降低了有效地降低了S2-的浓度，使的浓度，使Cu2+S2-Ks，CuS，结果结果CuS沉淀溶解。沉淀溶解。其反应用离子方程式表示如下：其反应用离子方程式表示如下：3CuS+8H+2NO3-=3Cu2+3S+2NO4H2O第62页，讲稿共67张，创作于星期二上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录O返回2023/4/1363用一种沉淀剂，使溶液中的用一种沉淀剂，使溶液中的几种离子先后沉淀出来的方法。几种离子先后沉淀出来的方法。例例溶液中溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为离子浓度均为0.0010molL-1，若若逐滴加入逐滴加入AgNO3溶液，试计算溶液，试