无机化学(上10).ppt

第十章第十章 电解质溶液电解质溶液几种盐的水溶液的冰点下降情况盐盐m/mol.kg-1Tf/K (计计算值值)Tf/K (实验值实验值 )i=实验值实验值 /计计算 值值KCl KNO3 MgCl2 Ca(NO3)21.20 2.20 3.10 0.101.372 2.372 3.186 0.1861.673 2.664 3.519 0.4611.81 1.78 2.79 2.48§10-1 强电解质溶液理论一、离子氛和离子强度I＝ ∑mizi2 （mol.kg-1）例：求下例溶液的离子强度： （1）0.01 mol.kg-1的BaCl2 溶液；（2）0.1 mol.kg-1 HCl和0.1 mol.kg-1 CaCl2溶 液等体积混合后形成的溶液 PPT超链接例题\例 10.1.doc二、活度和活度系数a=fc 式中a---活度；c---浓度；f---活度系数§10-2 弱酸，弱碱的电离平衡 一、一元弱酸、弱碱的电离平衡1. 电离常数和电离度例：HAc＋H2O H3O+＋Ac－ 或 HAc H+＋Ac－NH3＋H2O NH4+＋OH－ 或NH3.H2O NH4+＋OH －HAc H+＋Ac－的平衡常数表达式可写成：平衡计算：HAc H+ ＋ Ac－起始相对浓度 C0 0 0平衡相对浓度 C0－[H+] [H+] [ Ac－]= [H+]当C0/Kao＞400时上式可简化为：[H+]=√Kao C0同理，对于一元弱碱的电离平衡常数也可表示为：当C0/Kbo＞400时：[OH-]=√Kbo C0 电离度α：弱酸、弱碱在溶液中电离的百分数。

α随起始浓度C0而变，C0越小α越大例：计算一下列各浓度的HAc溶液的[H+]和电离度：（a ）0.10mol.dm-3，(b)1.0×10-5 mol.dm-3 PPT超链接例题\ 例10.2.doc2. 同离子效应和盐效应a. 同离子效应例：如果在0.10 mol.dm-3的HAc溶液中加入固体NaAc ，使NaAc的浓度达0.20 mol.dm-3，求该HAc溶液中的 [H+]和电离度αPPT超链接例题\例10.3.doc在弱酸电解质溶液中，加入与其具有共同离子 的强电解质使电离平衡左移，从而降低了弱电 解质的电离度，这种影响叫同离子效应 b. 盐效应 例：PPT超链接例题\例10.4.doc在弱电解质的溶液中加入其它强电解质时，该弱电解质的电离度将会增大，这种影响称为盐效应二、水的离子积和溶液的pH值1. 水的离子积常数H2O＋H2O H3O＋＋OH－ 或 H2O H＋＋OH－ △rHmo＞ 0Ko=[H+][OH-]＝Kwo 常温下Kwo＝1.0×10-14 ，T↑，Kwo↑ 酸性溶液中，[H+]＞[OH-] 碱性溶液中，[H+]＜[OH-] 中性溶液中，[H+]＝[OH-] [H+]＝1.0×10-7 mol.dm-3不是溶液中性的不变标志。

2. 溶液的pH值 pH＝－lgaH+ f=1 pH＝－lg[H+] pOH＝－lgaOH- f=1 pOH＝－lg[OH－] pKwo=-lgKwo＝pH＋pOH 常温下pKwo＝143. 酸碱指示剂借助于颜色的改变来指示溶液pH值的物质叫做酸碱指示剂例：甲基橙（用HIn）表示HIn (红色) H+＋In-（黄色）当[H+]＝Kio，即pH＝pKio时，溶液中[HIn]=[In-]，溶液显中间色即橙色，因此称pH＝pKio为指示剂的理论变色点指示剂的变色间隔或变色范围: pH＝pKio±1三、多元弱酸的电离平衡在水溶液中一个分子能电离出一个以上H＋的弱酸 叫做多元弱酸平衡计算： 由于第二步电离的平衡常数远小于第一步的，且第一步电离出 的H+对第二步电离产生同离子效应，因此可近似认为体系中的 [H + ] =[HS－]，常温常压下，H2S气体在水中的饱和浓度为0.10 mol.dm-3设在此饱和溶液中[H +]=x，[HS－]≈x，[H2S]≈0.10 mol.dm-3则解得x＝[H +] ≈[HS－]＝1.14×10-4 mol.dm-3对于第二步电离平衡：HS－ H + ＋S2－例：在0.10 mol.dm-3的盐酸溶液中通入H2S到饱和，求溶液中的[S2－]。

例：试计算0.10mol.dm-3的H3PO4溶液中[H3PO4]、[H2PO4-]、[HPO42-]、[PO43-]、[H＋]、[OH－]K1o =7.6×10-3, K2o =6.3×10-8, K3o =4.4×10-13)PPT超链接例题\例10.5.doc 四、缓冲溶液• 原理是同离子效应• 缓冲溶液一般由弱酸和弱酸盐组成或由弱碱和弱碱盐组成• 缓冲溶液中的弱酸和弱酸盐（或弱碱和弱碱盐）称为缓冲对• 缓冲对的浓度越大，抵制酸碱影响的作用越强，即缓冲容量越大缓冲溶液的pH值：PPT超链接例题\例10.6.doc弱酸与弱酸盐组成的缓冲溶液：弱碱与弱碱盐组成的缓冲溶液：例：缓冲溶液的组成是1.00mol.dm-3的NH3.H2O和1.00mol.dm-3的 NH4Cl，试计算（1）缓冲溶液的pH值；（2）将1.0cm3 1.00 mol.dm-3的NaOH溶液加入到50.0cm3该缓冲溶液中引起的pH值 变化；（3）将同量的NaOH加入到50.0cm3纯水中引起的pH值 变化 PPT超链接例题\例10.7.doc§10-3 盐的水解一、各种盐的水解 1. 弱酸强碱盐以NaAc为例Ac-＋H+ HAc (1)H+的减少使水的电离平衡向右移动H2O H+＋OH- (2)当（1）与（2）同时平衡时，即为Ac-＋H2O HAc＋OH- (3) (NaAc的水解平衡式 )(3)式的平衡常数表达式为：NaAc的Kho =5.6×10-10弱酸强碱盐溶液的弱酸强碱盐溶液的pHpH值计算值计算( (相当于一元弱碱）：相当于一元弱碱）：以NaAc水解为例，设NaAc起始浓度为C0，水解平衡时[OH-]=x, 则:Ac-＋H2O HAc＋OH- 起始相对浓度 C0 0 0 平衡相对浓度 C0－x x x当C0/Kho＞400时可作近似计算，C0－x≈C0，因此X=√Kho C0即 盐类水解的程度经常用水解度h表示,NaAc溶液中例：求298K时0.010mol.dm-3 NaCN溶液的pH值及盐的水解度。

PPT超链接例题\例10.8.doc 2. 强酸弱碱盐(相当于一元弱酸）以NH4Cl为例NH4+＋H2O NH3.H2O＋H+3. 弱酸弱碱盐a. 水解平衡常数 以NH4Ac为例 NH4+＋Ac-＋H2O NH3.H2O＋HAcb. 弱酸弱碱盐溶液的[H+]讨论一元弱酸HB与一元弱碱MOH生成的盐MB溶液的 [H+]PPT超链接例题\例10.9.doc例：求0.1mol.dm-3的NH4F溶液的pH值PPT超链接例题\例 10.9.doc4. 弱酸的酸式盐以NaHCO3为例PPT超链接例题\例10.10.doc二、影响水解的因素• 平衡常数的影响例：NaAc与NaF，由于Ka,HAco＜Ka,HFo，所以当两溶液的浓度 相同时，NaAc的水解度要大于NaF的水解度盐的水解一般是吸热过程，△H＞0由公式• 外界条件的影响（指T不变的情况下）§10-4 §10-4 酸碱理论的发展酸碱理论的发展一、酸碱质子理论 1. 酸碱定义布朗斯特和劳莱在1923年提出了酸碱质子理论：在反应过程中 能给出质子（H＋）的分子和离子都是酸；凡是能接受质子的 分子和离子都是碱。

如：HCl、NH4+、H2PO4－、HCO3－等都是质子酸NH3、HPO42－、CO32－、PO43－等都是碱酸 碱＋质子共轭酸碱HCl Cl-+H+NH4+ NH3+H+HCO3- CO32-+H+H2PO4- HPO42-+H+2. 酸碱的强度在阿仑尼乌斯的电离理论中，用电离平衡常数来衡量酸和碱的强 度 PPT超链接例题\例10.11.doc3. 酸碱反应 PPT超链接例题\例10.12.doc§10-5 难溶性强电解质的沉淀－溶解平衡习惯上把溶解度小于0.01g/100g水的物质叫做不溶物（难溶物）一、溶度积和溶解度1. 溶度积常数KspoBaSO4的饱和溶液中存在如下平衡：BaSO4（s） Ba2+＋SO42－Kspo＝aBa2+·aSO42－若用浓度代替活度，则Kspo＝[Ba2+][SO42－]例：Fe(OH)3(s) Fe3+＋3OH－ Kspo＝[Fe3+][OH－]3对于AaBb(s) aAb+＋bBa-其反应商为Q＝[Ab+]a[Ba-]b溶度积原理:当Q＞Kspo时，沉淀从溶液中析出；当Q＝Kspo时，饱和溶液与沉淀物平衡； 当Q＜Kspo时，溶液不饱和，若体系中有沉淀物，则沉淀物溶解。

2. 溶度积与溶解度的关系溶解度经常用难溶物的饱和溶液的物质的量浓度S（ mol.dm-3）来表示例题PPT超链接例题\例10.13.doc相同类型的难溶物可用Kspo比较溶解度大小，不同类 型的只能用S来比较3. 同离子效应例：把足量的AgCl固体放在1dm3纯水中，溶解度是多少 ？若放在1dm3 1.0mol.dm-3的盐酸中，溶解度又是多 少？PPT超链接例题\例10.14.doc同离子效应：在难溶性强电解质溶液中，加入与其具 有相同离子的强电解质，将使难溶性强电解质的溶解 度下降，这一作用称为同离子效应4. 盐效应盐效应：加入可溶性强电解质使难溶性强电解质的溶 解度增大的效应例：AgCl饱和溶液中加入KNO3固体，将使aAg+·aCl－＜Kspo，AgCl固体将继续溶解以保持平衡，于是增大了AgCl的溶解度二、沉淀－溶解平衡的移动1. 沉淀的生成当Q＞Kspo时，有沉淀生成例1：向1.0×10-3mol.dm-3的K2CrO4溶液中加AgNO3溶液，求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的[Ag+]CrO42－沉淀完全时，[Ag+]是多大？ 例2：向0.10 mol.dm-3ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和（0.10 mol.dm-3时），溶液中刚好有ZnS沉淀生成，求此溶液的[H+]。

PPT超链接例题\例10.15.doc2. 沉淀的溶解条件：Q＜Kspo例：使0.01mol的SnS全部溶解于1dm3的盐酸中，求所需盐酸 的最低浓度PPT超链接例题\例10.16.doc3. 分步沉淀例: 在[I-]=[Cl-]＝0.010 mol.dm-3的溶液中滴加AgNO3溶 液，何者先沉淀？例：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度都是0.10 mol.dm-3， 使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么？PPT 超链接例题\例10.17.doc4. 沉淀的转化PPT超链接例题\例10.18.doc。