水的电离ppt课件

第三章水溶液中的离子平衡,第二节水的电离和溶液的酸碱性,1,一、水的电离,水是极弱的电解质,251L水只有10-7molH2O分子发生电离,多少个水分子才有1个电离？,55.6107,水的电离,2,其中常数K与常数c(H2O)的积记为Kw,称为水的离子积常数，简称为离子积,1、水的离子积常数,水的电离,3,KW=c（H+）c（OH-）=110-14,25时（常温）,如果温度变化Kw会如何变化?为什么?,实验测得：在25，水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,1.1410-156.8110-15110-145.4710-14110-12,水的电离,4,水的电离吸热,（1）升高温度，促进水的电离，Kw增大,c(H+)水=c(OH-)水,升高温度：平衡向移动,c(H),c(OH-),Kw,右,增大,增大,增大,注意：水的离子积只随温度的改变而改变,2.影响水的电离平衡的因素,Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液,5,对常温下的纯水进行下列操作：,(2)加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。,中性正反应增大增大c(H+)=c(OH-)增大,酸性逆反应增大减小c(H+)c(OH-)不变,碱性逆反应减小增大c(H+)10-7,c(OH-),酸性,左移,10-7,c(H+)c(OH),c(H+)1.010-7,1.010-7,1.010-7,1.010-7,水的离子积不仅使用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液,酸性,中性,碱性,溶液的酸碱性与pH,17,二、溶液的酸碱性与pH,讨论：KW105=10-12在105时，纯水中c(H+)为多少？c(H+)110-7mol/L是否说明105时纯水溶液呈酸性？,不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者相对大小比较,105时，c(H+)=110-7mol/L溶液呈酸性还是碱性？,溶液的酸碱性与pH,18,计算下列溶液的pH，通过计算结果思考：表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便？2510-5mol/L盐酸1mol/L盐酸2mol/L盐酸2510-5mol/LNaOH溶液1mol/LNaOH溶液,引入pH值意义：,表示溶液酸碱性的强弱。,用H+物质的量浓度的负对数表示,1）定义式：,pH=-lgc(H+),用pH值表示c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液的酸碱性不用pH表示。,1、pH值,溶液的酸碱性与pH,19,中性,pH,C(H),C(OH-),10-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-410-310-210-1100,酸性,碱性,增强,增强,c(H+)越大pH越小酸性越强，碱性越弱,结合pH与c(H+)的关系，思考溶液酸碱性与pH的关系,溶液的酸碱性与pH,20,中性溶液,酸性溶液,碱性溶液,c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L,c(H+)c(OH-),c(H+)c(OH-),pH=7,pH7,pH7,思考：pH为7的溶液是否一定是中性溶液？,(25),2）溶液的酸碱性与pH的关系,c(H+)110-7mol/L,c(H+)110-7mol/L,溶液的酸碱性与pH,21,c(H+)c(OH-),c(H+)=c(OH-),c(H+)c(OH-),PH7,PH=7,PH7,c(H+)越大PH越小，酸性越强,c(OH-)越大pH越大，碱性越强,22,2、有关溶液pH的计算,(1)单一溶液的计算,pH=-lgc(H+),酸性:求c(H+)pH碱性:求c(OH-)c(H+)pH,C(H+)c(OH-)=110-14,23,常温下，已知某溶液的H+浓度为0.1mol/L，则该溶液pH为：,常温下，已知某溶液OH-浓度为0.01mol/L，则该溶液pH为：,24,1.甲溶液的pH3，乙溶液的pH1，则甲溶液中H+与乙溶液中H+之比为A.100B.1/100C.3D.1/3,pH相差a，H+相差10a,B,练习:,2.pH=3的盐酸pH增大1，c(H+)差多少倍？盐酸浓度差多少倍？c(H+)相差10倍；物质的量浓度强酸相差10倍pH=3的醋酸pH增大1，c(H+)差多少倍？醋酸浓度差多少倍？c(H+)相差10倍；物质的量浓度弱酸相差10倍,25,(2)强酸、强碱的稀释,例1.pH=3的盐酸加水稀释到原来的10倍，pH=_加水到原来的103倍，pH=_,加水到原来的104倍pH=_,加水到原来的106倍，pH=_,例2.pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶液的pH=_加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=_加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH=_加水稀释到原来的105倍，则溶液的pH=_,关键：抓住氢离子进行计算！,关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！,4,6,接近7,接近7,9,8,接近7,接近7,26,结论：强酸（碱）每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。,强酸溶液每稀释10倍，PH增大一个单位。,酸、碱溶液无限稀释时，pH均无限接近于7(均要考虑水的电离)。,强碱溶液每稀释10倍，PH减小一个单位。,27,(3)弱酸、弱碱的稀释,结论：弱酸（碱）每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位,例3.pH=3醋酸加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围_pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围_,弱酸、弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸、强碱小。,例4.有两瓶pH=2的溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水，而没有其它试剂，简述如何用最简单的实验方法来判断那瓶是强酸？,34,1112,28,(4)强酸（碱）溶液混合,29,例6.pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的pH值。,例5.pH=4和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的pH值,结论：两种强酸溶液等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH加0.3,结论：两种强碱溶液等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH减0.3,30,例7.0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH溶液相混合，求混合后溶液的pH值例8.pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合，求混合后溶液的pH值。,(5)强酸、强碱溶液混合,方法：先反应-按过量的计算，若酸过量，求c(H+)，再算pH值。若碱过量，先求c(OH-)，再求c(H+)，再算pH值,31,酸或碱的稀释与pH的关系,强酸pH=a，加水稀释10n倍，弱酸pH=a，加水稀释10n倍，强碱pH=b，加水稀释10n倍，弱碱pH=b，加水稀释10n倍，,则pH=a+n；则pHb-n；,pH只能接近7，但酸不能大于7，碱不能小于7；,对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH变化幅度大。（强碱、弱碱相似）,酸、碱溶液无限稀释时，,32,3、pH的测定方法,酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。,(1)酸碱指示剂（定性测量范围）,33,34,(2)广泛pH试纸,精确度：1,35,将PH试纸放在表面皿中，用一支干燥的玻璃棒蘸取一滴待测溶液，滴在试纸中部，再根据试纸的颜色变化与标准比色卡比对就可以知道溶液的酸碱性度,注意：不能用水润湿要放在玻璃片(或表面皿)上用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上,PH试纸使用方法：,36,讨论：pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中？是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？能否用广泛pH试纸测出pH=7.1来？标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：A、一定有影响B、偏大C、偏小D、不确定,37,38,第三章水溶液中的离子平衡,第二节水的电离和溶液的酸碱性,第3课时,39,酸碱中和滴定,属性：化学分析中的定量分析特点：简便、快捷、准确应用：广泛用于科研和工农业生产,定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法叫做酸碱中和滴定。,40,1）原理,1、化学分析的分类：鉴定物质组成成分，叫做；测定物质组成成分的含量，叫做；,定性分析,定量分析,酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法,2、酸碱中和滴定的定义：用已知来测定的定量分析方法叫做酸碱中和滴定,3、酸碱中和反应的实质：,H+OH=H2O,41,4、酸碱中和滴定的实验原理：通过测定的溶液，根据中和反应的来计算溶液的浓度的定量分析方法,已知浓度,体积,计量系数,未知浓度,一般地，已知浓度的溶液叫标准液，未知浓度的溶液叫待测液,中和滴定的基本实验思路：固定待测液体积，测定标准液体积，结合反应计量系数，计算待测液浓度。,实验关键点：、准确测定参加反应的两种溶液的；、准确判断中和反应是否。,体积,进行完全,42,3、酸碱中和滴定所需的仪器,酸式滴定管碱式滴定管铁架台滴定管夹锥形瓶烧杯,操作步骤：,检漏蒸馏水洗待装液润洗装液排气泡调整液面并记录放出待测液加入指示剂滴定记录计算。,43,待测液：,2）中和滴定的仪器及试剂,标准液：,已知浓度的溶液,未知浓度的溶液,指示剂,作用：通过指示剂变化确定终点,选择原则,变色明显、灵敏，终点与变色范围一致,1试剂：,颜色,2、仪器：,用作中和反应容器，盛装待测液,用于配制标准液,44,放置滴定管,酸式滴定管,碱式滴定管,滴定管用于测定标准液或待测液的准确体积,滴定管的构造特点：酸式滴定管，碱式滴定管。,玻璃活塞,橡皮套加玻璃珠,滴定管上有刻度线，标明了最大体积和使用温度,45,3)滴定管使用注意事项：,酸式滴定管：,不能盛放碱液、水解显碱性的盐溶液、氢氟酸,碱式滴定管：,不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液,46,想一想：量筒的构造与滴定管有何不同？,量筒“0”刻度线，其刻度由下到上读数，最大刻度线在其。,没有,由小到大,上方,普通滴定管的精密度为mL,0.01,滴定管的“0”刻度线，但并未在，滴定管上的刻度由上到下，读数，最大刻度线在滴定管。,上方,最上方,由小到大,下方,47,滴定管下端有气泡，必须排除；排除方法为：,滴定管使用前，应检查滴定管下端是否漏液和存在气泡,酸式滴定管：快速打开活塞放液碱式滴定管：将橡皮管向上弯曲，挤压玻璃珠,48,滴定管读数必须刻度线,平视,俯视刻度线，读数结果仰视刻度线，读数结果,偏低,偏高,49,4)中和滴定操作过程（以标准盐酸滴定NaOH为例）,1、准备工作：,、滴定管：检查滴定管是否以及下端；滴定管洗涤：用蒸馏水洗涤酸式滴定管后再用洗涤23次、碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用洗涤23次；装液：将标准盐酸溶液装入酸式滴定管、将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至“0”刻度线上方处，并排除滴定管嘴尖处的；调整液面：将滴定管中的标准液或待测液的液面调整到（或以下某刻度），记下刻度,漏液,是否有气泡,标准液,待测液,23cm,气泡,“0”刻度,“0”刻度,50,酸式滴定管使用,、锥形瓶：只能用洗涤，不能用洗涤,蒸馏水,待测液,使用滴定管时要注意的手势：,酸式滴定管,左手,拇指在前，食指中指在管后,无名指、小指弯向手心,三指平行，轻拿活塞柄,操作要领：动作轻缓，手势自然。食指、中指不可伸直，以防拉出活塞,51,碱式滴定管,左手,拇指在前,食指在后,操作要领：拿住橡皮管中玻璃珠靠上的部位，挤压时，不可用力按玻璃棒，不能按玻璃珠以下部位，否则，放手时，容易形成气泡,碱式滴定管使用,向下挤压玻璃珠,右手：拿住锥形瓶，并不断旋转振荡,52,用量取一定体积的待测液（NaOH)于锥形瓶中，滴入23滴指示剂（酚酞试液），待测液变成,2、滴定过程：,碱式滴定管,红色,用握活塞旋转开关，不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中和滴定管，至变成，且半分钟不褪色为止，记下滴定管刻度,左手,右手,液流速度,红色,无色,重复上述操作次，算出消耗标准液体积的,23,平均值,溶液颜色变化,53,3、结果计算：,用上述标准液体积的平均值进行计算,操作步骤：,洗涤检漏蒸馏水洗溶液润洗装液排气泡调整液面并记录放出待测液加入指示剂滴定记录计算。,54,左手,右手,视线与凹液面水平相切,滴加速度先快后慢,眼睛注视瓶内颜色变化,半分钟颜色不变,滴定管保持垂直,55,5)中和滴定实验中的误差因素分析,一、仪器润洗不当盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗；盛待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗后未用待测液润洗；锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗；,二、读数方法有误滴定前仰视，滴定后俯视；滴定前俯视，滴定后仰视；天平或量筒的使用读数方法错误；,偏大,偏大,偏大,偏小,偏小,56,三、操作出现问题盛标准液的滴定管漏液；盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡，终了无气泡（或前无后有）；振荡锥形瓶时，不小心有待测液溅出；滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外；快速滴定后立即读数；,偏小,偏大,偏大,偏大,57,四、指示剂选择欠妥用强酸滴定弱碱，指示剂用酚酞；（正确选择：甲基橙）用强碱滴定弱酸，指示剂选用甲基橙；（正确选择：酚酞）（两强滴定，原则上甲基橙和酚酞皆可选用；中和滴定肯定不用石蕊。）,58,五、终点判断不准确如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴标准液未滴下；六、样品中含有杂质用盐酸滴定含Na2O的NaOH样品；用含Na2CO3的NaOH标准液滴定盐酸；,七、指示剂的变色范围,偏大,59,俯视图,仰视图,滴定管的俯视和仰视,正确视线,仰视视线,正确读数,仰视读数,读数偏大,正确视线,俯视视线,正确读数,俯视读数,读数偏小,0,60,先偏大,后偏小,先仰后俯,V=V(后)-V(前)，偏小,实际读数,正确读数,先俯后仰,先偏小,后偏大,V=V(