电解质溶液基础化学

1、关于电解质溶液基础化学第一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月酸碱理论的发展：（简单了解）Arrhenius电离理论： 酸在水中解离出的阳离子全部是H+的物质碱在水中解离出的阴离子全部是OH-的物质HClH+Cl-H+是酸的特征NaOHOH-+Na+OH-是碱的特征强调：酸碱反应在水中进行酸碱反应的实质: H+ +OH- = H2O第二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月把酸碱范围限于能离解出H+或OH-的物质NH4Cl 溶液呈酸性,NaAc溶液呈碱性Arrhenius SA 电离理论局限性: 把酸碱反应只限于水溶液中,NH3(g) + HCl(g) NH4+Cl-(但本身

2、并不含H+和OH- )(反应是在气相中进行)因此有些实验事实是无法解释的，例第三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月评 价： 酸碱电离理论仅适用于水溶液中，由于是最早提出的一种现代酸碱理论，所以也称为经典的酸碱理论，对人类认识酸碱现象起到巨大的作用，在化学史上占有重要位置。虽然这一理论的全部内容已经为质子理论所包含，但由这一理论所产生的酸、碱、盐的概念，及电离、水解等反应还是经常使用。Arrhenius SA 电离理论第四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 1923年由丹麦的Brnsted和英国的Lowry同时提出，该理论可以用于水溶液和非水溶液中，及其它有质子转移的反应

3、中。布朗斯特Brnsted J N, 1879-1947丹麦物理化学家. 因其酸、碱质子理论而著名于世.Bronsted and Lowry：酸碱质子理论第五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Bronsted and Lowry：酸碱质子理论 酸凡能给出质子(H+)的物质 碱凡能接受质子(H+)的物质HAcNH3优点：酸碱反应可以不在水中进行NH3(l) + HAc(l) NH4+ + Ac-第六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Lewis:电子理论 P42 酸凡能接受电子对的物质 碱凡能提供电子对的物质酸碱反应的实质:配位键的形成并生成酸碱配合物。扩展到金属阳离子酸是

4、电子对的接受体;碱是电子对的给予体第七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(电子对接受体) (电子对给予体)酸 + 碱 酸碱配合物 H+ + :OH- H OH BF3 + :F- F BF3 SO3 + CaO: CaO SO3 Ag+ + 2:NH3 H3N Ag+ NH3路易斯酸 路易斯碱Lewis:电子理论第八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月优点：酸碱范围非常广泛，从电子对的授受来说明酸碱反应。局限性:酸碱范围太广,不易掌握特征.确定路易斯酸碱的相对强度尚无统一标度,反应方向难以确定。Lewis:电子理论第九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月酸碱质子

5、理论（proton theory of acid and base）一、质子酸碱的概念Brnsted- Lowry Acid-base Theory第十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月HAcH+Ac-NH4+H+NH3H+Ac-HAcNH3+H+NH4+（一）酸碱的定义 酸凡能给出质子(H+)的物质 碱凡能接受质子(H+)的物质第十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月酸分子酸离子酸H2C2O4、HCl H2CO3、 HAcH3PO4、 H2S HCOOH、HCNH3O+、CH3NH3+、NH4+、(CH3)2NH2+ NH3+含一个以上质子(H+)化合物一般为含H+的

6、阳离子第十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月碱分子碱离子碱OH-、C2O42-、Cl-、 CO32- 、Ac-、 PO43- 、 S2-、 HCOO-、CN-、CH3NH2、 (CH3)2NH NH2一般为含氮化合物一般为无H+的阴离子第十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月两性物质既能给出H+,也能接受H+的物质。NaHCO3Na+HCO3-HCO3-作为酸：H+CO32-作为碱：HCO3-+H+H2CO3中性物质既不能给出H+,也不能接受H+的物质。(Na+，Ca2+等金属离子)一般为带一个或一个以上质子(H+)的阴离子或分子第十四张，PPT共一百四十四页，创作于

7、2022年6月注意一般地，酸：不能再接受H+碱：不能再提供H+两性物质：二者均可 有关 酸、碱、两性物质的概念一定要区别开来 不要混淆第十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月提问下列各物质是酸、碱还是两性物质？HClF-HCNCN-NH4+H2CO3HCO3-CO32-H3PO4H2PO4-HPO42- PO43-第十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月酸碱质子理论小结(1) 酸或碱可以是分子也可以是离子(2) 两性物质既是酸也是碱(3) 酸碱质子理论没有盐的概念例：Na2CO3：CO32-是碱，Na+是中性物质NH4Ac：NH4+是酸，Ac-是碱两性物质第十七张，PP

8、T共一百四十四页，创作于2022年6月HB H+ +B-HB是B-的共轭酸B-是HB的共轭碱酸碱共轭HBB-称为共轭酸碱对条件二者仅差一个均有 部分BH+(conjugate acid-base couple)第十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月NH4+NH3 HAcAc-H3O+H3PO4 PO43-H3PO4HPO42- H3PO4H2PO4-HCO3-H2CO3OH-HCl Cl-H2PO4- HPO42-H2PO4-PO43- HPO42-PO43-CO32-H2CO3CO32-HCO3-HPO4-H2CO3HCO3-H2PO4-提问下列哪些是共轭酸碱对？第十九张，PP

9、T共一百四十四页，创作于2022年6月H2PO4-共轭酸是共轭碱是H2CO3CO32-HCO3-共轭酸是共轭碱是H3PO4HPO42-填空两性物质第二十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月常见共轭酸碱对 酸H3O+H3PO4H2PO4-HPO42-H2CO3HAcNH4+H2O质子 H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ 碱H2OH2PO4-HPO42-PO43-HCO3-Ac-NH3OH-电离式酸碱半反应(共轭酸）(共轭碱)注：仅仅是酸碱共轭关系的表达形式，并不是实际反应式第二十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月共轭酸碱的特点：酸比它的共轭碱多一个质子。酸愈强

10、，其共轭碱愈弱；碱愈强，其共轭酸愈弱。某酸碱对中的酸，在另一酸碱对中是碱的物质是两性物质。第二十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月电离式：HAcH+Ac-解离式：HAc+H2OH3O+Ac-H+酸1酸2碱1碱2HAc Ac-H3O+H2O（二） 酸碱反应的实质酸碱反应的实质：两对共轭酸碱对之间的质子传递反应第二十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月（二） 酸碱反应的实质HCl + NH3 Cl- + NH4+ HCl + Ac- Cl- + HAc H3O+ + OH- H2O + H2O(共轭酸碱对)1(共轭酸碱对)2H+酸碱反应总是由较强的酸和较强的碱作用，向着生

11、成较弱的酸和较弱的碱的方向进行，相互作用的酸和碱愈强，反应进行得愈完全。第二十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月练习题请写出NH4Cl和NaAc在水中的解离式NH4+H2ONH3+H3O+Ac-+H2OHAc+OH-H+H+第二十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月HA + B-A- + HB(三) 酸碱质子传递平衡和平衡常数H+K=A-HBHAB-K是酸碱质子传递平衡常数K值愈大, 质子从HA转移给B-的能力愈强第二十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月酸和碱的解离平衡常数 HB + H2O B- + H3O+Ka =B-H3O+ HB Ka 称为酸解离

12、平衡常数，表示酸在水中给出质子能力的大小。 Ka 越大，酸性越强。 Ka 的大小与温度有关。 基础化学 Basic chemistry 第二十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 B- + H2O HB + OH-Kb =HBOH- B- Kb称为碱解离平衡常数，表示碱在水中接受质子能力的大小。 Kb 越大，碱性越强。 基础化学 Basic chemistry 第二十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(一) 水的质子自递平衡和水的离子积H2O + H2OOH- + H3O+ H+K =H3O+ OH-H2O H2O二 水的质子自递平衡半反应1H2OH + OH H +

13、 H2OH3O+半反应2总反应第二十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月K H2O2 = H3O+ OH-KW= H3O+ OH-KW=1.010-14概念解释： KW称为水的离子积 温度不变，KW不变 一般计算，KW= 1.010-14即H3O+ OH- ，KW不变 KW与温度有关(见附录三 表1)室温公式适用范围:纯水及任何物质的稀水溶液第三十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月在纯水或中性溶液中：H3O+ = OH-在酸性溶液中：H3O+ 1.010-7 molL-1在碱性溶液中：H3O+ 1.010-7 molL-1= 1.010-7 molL-1 OH- OH-

14、(二) 水溶液的pH第三十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月稀溶液： pH =-lgH3O+pH= -lgaH3O+离子强度大的溶液：(或pOH= -lgaOH-)任何溶液：(室温下）pH + pOH = pKw = 14.00(或pOH =-lgOH-)溶液pH值的概念第三十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月在纯水或中性溶液中：H3O+ = OH- = 1.010-7 molL-1在酸性溶液中：H3O+ 1.010-7 molL-1 OH- 在碱性溶液中：H3O+ 1.010-7 molL-1 OH- pH=7pH7pH7人的血浆：H+=3.610-84.510-

15、8molL-1pH=7.357.44第三十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月三 酸碱的强度 P29(一) 酸和碱的解离平衡常数Ka:称为酸的解离平衡常数Kb:称为碱的解离平衡常数HB + H2OB- + H3O+Ka=H3O+ B-HBB- + H2OHB + OH-Kb=OH- HBB-第三十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Ka,H3O+,HB,酸易失H+,酸愈强。Ka反映了酸离解的程度，可衡量酸的强度.问：HAc(Ka=1.7510-5)、甲酸(1.810-4)、氢氰酸(Ka= 6.210-10) 酸性大小顺序甲酸HAc氢氰酸(一) 酸和碱的解离平衡常数第三十

16、五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月2、HB+H2O+ B-OH-Kb =B-HBOH-Kb, B-碱易愈强OH-H+,得碱。,(一) 酸和碱的解离平衡常数第三十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(1) 一元弱酸( )和一元弱碱( )HB + H2OB- + H3O+B- + H2OHB + OH-Ka=H3O+ B-HBKb=OH- HBB-Ka Kb=H3O+ B-HBOH- HBB- H3O+ OH-Ka Kb=KWHBB-(二) 共轭酸碱解离平衡常数的关系() P35第三十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月HB B-KaKbHB + H2OB-

17、+ H3O+B- + H2OHB + OH-KaKb共轭Ka Kb= KW共轭关系：Ka,Kb其共轭碱的碱性愈,共轭酸的酸性愈强，.弱第三十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例:根据查表可知,HAc的酸解离平衡常数为:Ka=1.7510-5,求Ac-的碱解离平衡常数Kb解:HAcAc-为共轭酸碱对 Ka Kb= KW Kb= KW/ Ka= 1.0010-14 /1.7510-5= 5.71 10-10 第三十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(2) 二元弱酸( )和二元弱碱( )H2BB2-H2B+H2OHB- +H3O+ HB-+H2OH2B +OH-Ka1=H

18、3O+ HB-H2BKb2=OH- H2BHB-HB- + H2OB2- + H3O+B2- + H2OHB- + OH-Ka2=H3O+ B2-HB-Kb1=OH- HB-B2-第四十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(2) 二元弱酸( )和二元弱碱( )H2BB2-H2B+H2OHB- +H3O+ HB-+H2OH2B +OH-Ka1=H3O+ HB-H2BKb2=OH- H2BHB-HB- + H2OB2- + H3O+B2- + H2OHB- + OH-Ka2=H3O+ B2-HB-Kb1=OH- HB-B2-Ka1 Kb2= KWKa2 Kb1= KW共轭酸共轭碱第四十一

19、张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月H2BHB- B 2-Ka1Ka2Kb1Kb2共轭共轭Ka1 Kb2= KWKa2 Kb1= KWH2CO3HCO3-CO32-第四十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Ka1Ka2Kb2Kb3共轭共轭Ka1 Kb3= KWKa2 Kb2= KWH3PO4H2PO4-HPO42-Ka3Kb1PO43-共轭Ka3 Kb1= KW（3）三元弱酸和三元弱碱：Ka1 Kb1= KWKa3 Kb3= KW小心第四十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 Ac-Kb1=KW/Ka3Kb2=KW/Ka2Kb3=KW/Ka1弱电解质在水中的解

20、离常数H2CO3H3PO4CO32-PO43-分子酸(碱)离子酸(碱)课本P310Ka1=4.510-7Ka2=4.710-11Ka1=6.910-3Ka2=6.110-8Ka3=4.810-13Ka=1.7510-5HAcNH3Kb=1.810-5Kb1=KW/Ka2Kb2=KW/Ka1NH4+Ka=KW/KbKb=KW/Ka查表计算第四十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 HAc NH3Ka1=4.510-7Ka2=4.710-11Ka1=6.910-3Ka2=6.110-8Ka3=4.810-13Ka=1.7510-5Kb=1.810-5H2CO3H3PO4Ka(或Kb)p

21、Ka或(pKb)pKa1=6.35pKa2= 10.33pKa1= 2.16pKa2= 7.21pKa3= 12.32pKa= 4.76pKb= 4.75pKa= -lgKa pKb= -lgKb第四十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月弱酸(弱碱)质子转移平衡常数Ka与Kb的共轭关系一元弱酸(弱碱)二元弱酸(弱碱)三元弱酸(弱碱)Ka Kb= KWKa1 Kb2= KWKa2 Kb1= KWKa1 Kb3= KWKa2 Kb2= KWKa3 Kb1= KW小 结第四十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月注意一般地，在水溶液中:两性物质既有Ka 亦有KbHCO3- Ka

22、=Ka2= 4.710-11 Kb=Kb2= KW/Ka1= 2.210-8H2PO4- Ka=Ka2= 6.110-8 Kb=Kb3= KW/Ka1 = 1.410-12HPO42- Ka=Ka3= 4.810-13 Kb=Kb2= KW/Ka2 = 1.610-7第四十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月练习题已知H2CO3的Ka1=4.5x10-7, Ka2=4.7x10-11, NaHCO3作为碱的质子转移平衡式为HCO3-+H2O+OH-H2CO3,其质子转移平衡常数为。2.2x10-8第四十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(三) 酸碱平衡的移动 （P30

23、）(1) 浓度对平衡移动的影响(2) 同离子效应(3) 盐效应第四十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例：HAc+H2OAc-+H3O+已达平衡，若再加入HAc, H3O+或OH-, 平衡向哪方移动？解：加入HAc,HAc,平衡向移右左加入H3O+,H3O+,平衡向移加入OH-，H3O+,平衡向移右(三) 酸碱平衡的移动(1) 浓度对平衡移动的影响第五十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(弱电解质的)解离度=已离解的分子数弱电解质的总分子数例：c 0 0初始时平衡时B- H+HB=H+c=B-c(1) 浓度对平衡移动的影响(三) 酸碱平衡的移动HB + H2O B-

24、+ H3O+H+= B-= c100%第五十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月c 0 0初始时平衡时B- H+HBcc - H+c - ccHB + H2O B- + H3O+第五十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月一般情况下，弱电解质的不超过5%，则1- 1 上式变为：Ka= c 2上式表明：弱电解质溶液稀释时其离解度增加，增大c时， 将减少。这一关系称为稀释定律。对于弱碱：第五十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 比较 K 和 1、二者均可用来衡量弱电解质在水中解离程度的大小；3、解离常数K与溶液的浓度c无关，是溶液的特征常数；解离度与溶液的浓度c

25、有关，溶液越稀，解离度越大。(但电离产生的离子的浓度减小)2、二者的大小均与温度有关； 基础化学 Basic chemistry第五十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(2) 同离子效应 在溶液中,加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,弱电解质的解离度将减少HAc +H2O Ac- + H3O+NaAcH+减少=H+cHB减少+HClAc-减少=Ac-c减少第五十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(3) 盐效应在溶液中,加入与弱电解质不含相同离子的强电解质,弱电解质的解离度将稍有增大例:H2O+HAc Ac- + H3O+平衡向右移动,加入NaNO3:I 增大, 减

26、小,aH+和aAc-减小H+和Ac-增大, =Ac-c增大=H+c第五十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例：某温度时，HA的Ka=1.010-5求 (1) 0.10molL-1 HA溶液,HA的解离度。 (2) 溶液中含强电解质0.10molL-1 NaA时,HA的解离度。 (3) 溶液中含强电解质0.10molL-1 NaCl时,HA的解离度。 解：(1)Ka=/c= 1.010-2第五十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(2) cHA = 0.10molL-1, cNaA = 0.10molL-1设：平衡时H+= x molL-1H2O + HA H3O+ +

27、 A- 平衡时x+x0.10.1 0.10 0 0.10初始时弱电解质 x 盐效应亦包含盐效应(可忽略)浓度增大同离子效应盐效应离解度影响因素减少明显减少稍增大结论:第六十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月练习题在NH3H2O中加入少量的NH4Cl，问溶液的pH是否变大？解：NH4+H2ONH3+OH-NH4ClNH4+Cl-NH4+，平衡向移，OH-， pH.左第六十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 第四节 酸碱溶液pH的计算（重点：一元弱酸、弱碱溶液） 基础化学 Basic chemistry第六十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月求下列溶液的p

28、H值：0.01 molL-1 HCl pH =?0.01 molL-1 NaOH pH =?0.01 molL-1 HAc pH =?0.01 molL-1 NaAc pH =?0.01 molL-1 H2CO3 pH =?0.01 molL-1 Na2CO3 pH =?0.01 molL-1 NaHCO3 pH =?0.01 molL-1 NH4Ac pH =?212第六十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月1、一元弱酸(HB)溶液pH的计算 c molL-1 HB 溶液(例： HAc HCOOH NH4Cl HCN)以HAc为例，推导如下：若 Ka * CHAc 20Kw ，忽

29、略水的平衡H2O + H2O H3O + + OH- HAc + H2O H3O + + Ac-第六十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月初始平衡HAc+H2OAc-+H3O+CH+HAcAc-00Ka =H+2CKa =H+Ac-HAc当C/ Ka500时，C- H+ CH+=Ka CKa =H+2C- H+= C- H+第六十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(cKa20KW ， c/Ka500)H+=Kac最简式第六十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(cKa20KW ， c/Ka500)H+=-Ka+Ka2+4Kac2近似式Ka =H+2C- H

30、+第六十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月解题算出H+ pH值步骤：先判断NH4Cl的酸碱性核实公式适用的条件选择计算公式NH4+为酸公式中用Ka求H+ 例：已知室温下NH3的Kb=1.810-5,求0.10 molL-1 NH4Cl溶液的pH值。 第六十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 例：已知室温下NH3的Kb=1.810-5,求0.10 molL-1 NH4Cl溶液的pH值。 Ka=KwKb=1.010-141.810-5= 5.610-10c/Ka =0.10/(5.610-10)cKa20KW 选择 H+=Kac 500第七十张，PPT共一百四十四页，创

31、作于2022年6月 例：已知室温下NH3的Kb=1.810-5,求0.10 molL-1 NH4Cl溶液的pH值。 H+= 0.105.610-10= 7.510-6 molL-1 pH=-lgH+=5.13第七十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月注意在水溶液的pH值计算中： Cl- NO3-为极弱碱，溶液的pH值不受其影响；同理，Na+ 、 K+亦然。例:NaCl、NaNO3为中性溶液NH4Cl为酸性溶液NaAc为碱性溶液(Na+中性,忽略不计)(NH4+酸性, Cl-极弱碱性,忽略不计)第七十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月2、一元弱碱(B-)溶液的pH计算c

32、 molL-1 B- 溶液(例： NH3 HCOONa NaAc NaCN)HCOO- Ac- CN- 以NH3为例，推导过程作为课后练习（请同学们认真做）！第七十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(cKb20KW ， c/Kb500)OH-=-Kb+Kb2+4Kbc2(cKb20KW ， c/Kb500)OH-=Kbc近似式最简式第七十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月注意是碱先求OH- 公式中用 Kb比较前面:是酸先求H+ 公式中用 Ka第七十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 例：已知室温下NH3的Kb=1.810-5,求0.010 molL-1

33、 NH3溶液的pH值。 解：NH3为碱公式中用Kb求OH-第七十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 例：已知室温下NH3的Kb=1.810-5,求0.010 molL-1 NH3溶液的pH值。 解：c/Kb =0.010/1.810-5cKb20KW 选择 H+=KbcOH-=KbcOH-=0.0101.810-5=4.2410-4 molL-1 500第七十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月pOH = -lgOH- = 3.37 例：已知室温下NH3的Kb=1.810-5,求0.010 molL-1 NH3溶液的pH值。 pH = 14 pOH = 143.37

34、= 10.63H+=1.010-14OH-pH = -lgH+ = 10.63OH-=4.2410-4或：4.2410-4=2.3610-11第七十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 例：已知室温下HAc的Ka=1.7510-5,求0.10 molL-1 NaAc溶液的pH值。NaAcAc-为碱公式中用Kb求OH-第七十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Kb=KwKa=1.010-141.7510-5= 5.7110-10c/Kb =0.10/5.7110-10cKb20KW 选择H3O+=Kac 例：已知室温下HAc的Ka=1.7510-5,求0.10 molL-

35、1 NaAc溶液的pH值。OH-=KacOH-=Kbc解:500注意第八十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 例：已知室温下HAc的Ka=1.7510-5,求0.10 molL-1 NaAc溶液的pH值。OH-=0.105.7110-10=7.5610-6 molL-1 pOH = -lgOH- = 5.12pH = 145.12 = 8.88Kb=5.7110-10第八十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月3、多元弱酸(HnB)溶液的pH计算 c molL-1 HnB 溶液n2二元弱酸：H2CO3 H2S H2C2O4三元弱酸：H3PO4 六元弱酸：H6Y2+(乙二胺

36、四乙酸 EDTA)例：第八十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月H2CO3在水溶液中的质子转移H2CO3 + H2OHCO3- + H3O+HCO3- + H2OCO32- + H3O+H+Ka1=H3O+ HCO3-H2CO3Ka2=H3O+ CO32-HCO3-第一步第二步= 4.510-7= 4.710-11H+第八十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Ka1Ka2 即Ka1 / Ka2102 第一步产生的H+ 第二步产生的H+可忽略不计H2CO3 + H2OHCO3- + H+Ka1=H+ HCO3-H2CO3与一元弱酸类似第八十四张，PPT共一百四十四页，创作

37、于2022年6月H+=Ka1c H+=-Ka1+Ka12+4Ka1c2多元弱酸H+的计算公式近似式最简式(Ka1/Ka2100， c/Ka1500)(Ka1/Ka2100， c/Ka1500)第八十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月解：HCO3-+H2CO3+H2O+H3O+HCO3-H2OCO32-+H3O+初始平衡CH+C- H+HCO3-00平衡HCO3-CO32-H+C 例：已知室温下H2CO3的Ka1=4.510-7, Ka2=4.710-11 求0.040 molL-1 H2CO3(饱和)溶液中的 H+、HCO3-、CO32-和OH-。第八十六张，PPT共一百四十四页

38、，创作于2022年6月Ka1/ Ka2100可作一元酸处理C/ Ka1=0.0400 4.5x10-7500又H+=Ka1 C =4.5 x 10-7 x 0.0400=1.34x10-4(mol/L) 例：已知室温下H2CO3的Ka1=4.510-7,Ka2=4.710-11 求0.040 molL-1 H2CO3(饱和)溶液中的 H+、HCO3-、CO32-和OH-。第八十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月H+=HCO3- 1.34x10-4(mol/L)OH-=7.46x10-9(mol/L)又Ka2 =H+ CO32-HCO3- CO32-= Ka2 =4.7x10-11

39、 (mol/L)第一步解离生成的H+抑制了第二步解离,第八十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月H+=1.34x10-4(mol/L)HCO3- =1.34x10-4(mol/L)OH-=7.46x10-9(mol/L)= Ka2 =4.7x10-11 (mol/L) CO32- 例：已知室温下H2CO3的Ka1=4.510-7, Ka2=4.710-11 求0.040 molL-1 H2CO3(饱和)溶液中的 H+、HCO3-、CO32-和OH-。第八十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月4、多元弱碱(B )溶液的pH计算 c molL-1 Bn- 溶液n2例：二元弱

40、碱：Na2CO3 Na2S Na2C2O4三元弱碱： Na3PO4 n-CO32- S2- C2O42-PO43- 第九十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月OH-=Kb1c OH-=Kb1+Kb12+4Kb1c2多元弱碱OH-的计算公式近似式最简式(Kb1/Kb2100 ， c/Kb1500，)(Kb1/Kb2100 ， c/Kb1500，)第九十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Kb1=KwKa2=1.010-144.710-11= 2.110-4c/Kb1 =0.10/(2.110-4)Kb1/Kb2100， 选择OH-=Kb1c 500 例：已知室温下H2CO3

41、的Ka1=4.510-7, Ka2=4.710-11求0.5 molL-1 Na2CO3溶液的pH值。Kb2 =2.210-8第九十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月OH-=Kb1C = 2.1 x 10-4 x 0.5=1.02x10-2(mol/L)pH=12.01 例：已知室温下H2CO3的Ka1=4.510-7, Ka2=4.710-11求0.5 molL-1 Na2CO3溶液的pH值。pOH = -lgOH- = 1.99第九十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月5、两性物质溶液pH的计算H2CO3CO32-HCO3-两性物质H3PO4PO43-H2PO4-

42、两性物质HPO42-弱酸弱碱弱酸弱碱第九十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月两性物质两性阴离子NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4弱酸弱碱盐 NH4AcHCOONH4氨基酸NH2CH2COOHHCO3-H2PO4-HPO42-第九十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月两性物质溶液最简式：Ka为两性物质作为酸的酸常数Ka为两性物质作为碱时其共轭酸的酸常数第九十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月【例】计算0.10molL-1NaHCO3溶液pH值。已知H2CO3的Ka1=4.510-7, Ka2=4.710-11.解:= 4.610-9(molL-1)

43、pH= 8.34= 4.510-74.710-11 H+= KaKa = Ka2Ka1 第九十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月【例】计算0.1molL-1NH4Ac溶液的pH值。已知NH3的Kb=1.810-5， HAc的Ka=1.7510-5。解： pH=7.01= (1.010-14/1.810-5)1.7510-5= 9.8610-8(molL-1) H+= KaKa = (Kw/Kb) Ka第九十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月两性阴离子 Ka1和 Ka2分别是H2CO3的1,2级离解常数。H+= Ka1Ka2pH= 1/2(pKa1+pKa2)HCO3

44、-H2PO4- : H+= Ka1Ka2HPO42- : H+= Ka2Ka3 Ka1,Ka2,Ka3 分别为H3PO4的1,2,3级解离常数。结论: 两性阴离子溶液的PH与溶液浓度无关。第九十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月【思考题】下列哪两种溶液的pH值相等？ 0.2 molL-1 NaHCO3溶液 0.2 molL-1 NaAc溶液 0.1molL-1 NaHCO3溶液 0.1molL-1 NaAc溶液 答案: 与第一百张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月H+=Kac pH值的计算：最简式一元弱酸H+=Ka1c 多元弱酸OH-=Kbc OH-=Kb1c 一元弱碱

45、多元弱碱先求 H+先求OH-注意公式使用条件两性物质H+=KaKa 第一百零一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月求下列溶液等体积 混合后的H+0.1molL-10.1molL-10.05molL-1HAc + NaOH NaAcNH3 + HCl NH4ClH2CO3 + NaOH NaHCO3NaHCO3 + NaOH Na2CO3Na2CO3 + HCl NaHCO3NaHCO3 + HCl H2CO3NaAc + NH4NO3 NH4Ac第一百零二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月规律：1、判断溶液是酸、碱或两性溶液2、一元酸：一元碱：H+=Ka COH-=Kb

46、C3、多元酸碱：当作一元酸碱H2CO3HCO3 -CO32-Ka1Ka2Kb1Kb2H+=Ka1 CH+=Ka1Ka2OH-=Kb1 C第一百零三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-Ka1Ka2Ka3Kb1Kb2Kb3H+=Ka1 COH-=Kb1 CH+=Ka1Ka2H+=Ka2Ka3第一百零四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月第六节难溶强电解质的沉淀溶解平衡p43第一百零五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月强电解质易溶难溶第一百零六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月难溶强电解质：如AgCl、AgI、A

47、gBr、 CaCO3、BaSO4、CuS、 Mg(OH)2 、Fe(OH)3特点：溶解度小 溶解的部分100%离解 水溶液中存在沉淀溶解平衡要求：计算溶解度 判断沉淀的产生和溶解第一百零七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月一、溶度积和溶度积规则固体溶液溶解沉淀 当： 溶解的速度 = 沉淀的速度时 此时达到了溶解平衡状态 即为难溶电解质的饱和溶液 第一百零八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例：AgCl（S）溶解沉淀Ag+(aq)+ Cl-(aq)平衡时K =Ag+ Cl-AgCl(S)常数:K AgCl(S)=Ag+ Cl-Ksp,AgCl=溶度积常数 -简称溶度积第一

48、百零九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月难溶电解质为:AaBbAaBb(S)= Ksp,AaBb=aAn+ + bBm- An+ Bm-ab上式表明：在一定温度下，难溶电解质饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一常数。溶度积常数只与温度有关，而与电解质离子的浓度无关。它的大小反映了难溶强电解质的溶解能力的大小，Ksp越小，难溶强电解质就越难溶于水。第一百一十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月（一）难溶电解质的溶解度(1) 单一难溶电解质的溶解度与Ksp的关系AaBb(s) AaBb(aq) aAn+ + bBm-S molL-1aS bSKsp=(aS) (bS)ab平衡时:

49、溶解度S难溶强电解质沉淀溶解达平衡时，在水中的物质的量浓度。(mol/L)S=1.33x10-5(mol/L)即1升mol的AgCl水中溶解了1.33x10-5饱和浓度第一百一十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Ksp=(a S) (bS)abKsp=aabb S=Kspaabba+bAaBb11型S=KspS= Ksp/412型23型S= Ksp/10853S（a+b）第一百一十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月a+bS=Kspaabb难溶强电解质的沉淀溶解平衡注意 类型相同，KSP，S。可用KSP 衡 量S的大小 类型不相同， 不可用KSP 衡量S的大小，需计算

50、S（表3-5） 上述公式只适用于沉淀在纯水中成饱和溶液时的S的计算。第一百一十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月e.g: 已知Ksp,AgCl 1.77 10-10， Ksp,Ag2CrO4 1.12 10-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度解：（1）设AgCl的溶解度为S1（mol L-1),则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)平衡 S1 S1 (2)设Ag2CrO4的溶解度为S2（mol L-1),则： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)平衡 2S2 S2第一百一十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月解:M

51、g(OH)2Mg2+ + 2OH-S molL-1S 2S平衡时:Ksp,Mg(OH)2=Mg2+OH-2 =S (2S)2S=Ksp/4=1.1210-4 (molL-1)3例:已知 Ksp,Mg(OH)2=5.6110-12求:(1) Mg(OH)2在水中的溶解度S. (2) 溶液的pH值为多少?第一百一十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例:已知 Ksp,Mg(OH)2=5.6110-12求:(1) Mg(OH)2在水中的溶解度S. (2) 溶液的pH值为多少?S=Ksp/4=1.1210-4 (molL-1) OH-=2S=2.2410-4 (molL-1)pOH =-l

52、gOH-=3.65pH =143.65 = 10.353第一百一十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(2) 在一种强电解质溶液中的S与Ksp的关系 同离子效应:加入含 的强电解质,难溶电解质的溶解度 的效应,称为同离子效应相同离子降低例：AgCl（S）Ag+ + Cl-+AgNO3NaClS第一百一十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月解: (1)=1.3310-5 (molL-1)S1= Ksp,AgCl = 1.7710-10AgCl（S）Ag+ + Cl-平衡时S1 S1Ksp,AgCl=Ag+ Cl-=S1S1例:已知 Ksp,AgCl=1.7710-10 (

53、1) 求AgCl的溶解度S1(2) 若溶液中存在0.10 molL-1的NaCl, 求AgCl的溶解度S2第一百一十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例:已知 Ksp,AgCl=1.7710-10 (1) 求AgCl的溶解度S1(2) 若溶液中存在0.10 molL-1的NaCl, 求AgCl的溶解度S2解: (2)AgCl（S）Ag+ + Cl-平衡时S2 S2Ksp,AgCl=Ag+ Cl-=+0.10 S20.10 molL-1S2+0.100.10 molL-1Ksp,AgCl = Ag+ Cl-=S20.10 S2= Ksp,AgCl/0.10=1.7710-10/0.

54、10 =1.7710-9 (molL-1)S2(S2+0.10)第一百一十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例:已知 Ksp,AgCl=1.7710-10 (1) 求AgCl的溶解度S1(2) 若溶液中存在0.10 molL-1的NaCl, 求AgCl的溶解度S2S1 =1.3310-5 (molL-1) S2= 1.7710-9 (molL-1)S2S1结论： 同离子效应使难溶电解质的溶解度明显下降第一百二十张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 盐效应加入含 的强电解质,难溶电解质的溶解度 的效应,称为不同离子略升高盐效应例：AgCl（S）Ag+ + Cl-+NaNO

55、3S离子强度增大第一百二十一张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月Ksp,AgCl= +Ag+ -Cl- Ksp,AgCl=aAg+ a Cl- 例:已知 Ksp,AgCl=1.7710-10 (1) 求AgCl的溶解度S1(3) 若溶液中存在0.10 molL-1的NaNO3, 求AgCl的溶解度S3 （=0.91)解: (3)AgCl（S）Ag+ + Cl-平衡时S3=Ag+ S3=Cl-=2 S32S= 1.4610-5 (molL-1)Ksp,AgCl / = 1.7710-10 /0.91第一百二十二张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月例:已知 Ksp,AgCl=1

56、.7710-10 (1) 求AgCl的溶解度S1(3) 若溶液中存在0.10 molL-1的NaNO3, 求AgCl的溶解度S3 （ = 0.91)S1= 1.3310-5 (molL-1) S3= 1.4610-5 (molL-1)S3略大于S1结论： 盐效应使难溶电解 质的溶解度稍微增大第一百二十三张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月同离子效应和盐效应的比较：从上例可知：S3S1S2即 盐效应中的溶解度纯水中的溶解度同离子效应中的溶解度 同离子效应中亦存在盐效应(可忽略不计)。 要求会计算有同离子效应时的S第一百二十四张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月练习题1、BaS

57、O4 在下列溶液中溶解度最大的是：A、 1mol/L H2SO4 B、 2mol/L BaCl2 C 、 纯水 D、 1mol/L NaCl第一百二十五张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(1) 离子积AaBb(S)= KSPAaBb=aAn+ + bBm- An+a Bm-b非平衡时cAn+cBm-平衡时 An+ Bm-IP =cAn+ cBm-ab离子积(二）溶度积规则第一百二十六张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(1) 离子积(二）溶度积规则关于离子积与溶度积离子积 IP : 任何条件下,离子浓度幂的乘积(其数值不固定)。溶度积 KSP : 难溶电解质的饱和溶液中，

58、离子浓度幂的乘积,一定温度下为常数。KSP 是 IP的一个特例第一百二十七张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月(2) 溶度积规则 当IPKsp时，沉淀溶解或无沉淀产 生,溶液未饱和。 当IPKsp时，平衡状态或饱和溶液 当IPKsp时，溶液有沉淀产生，溶液 过饱和。是难溶电解质固液两相平衡移动规律的总结.据此可判断沉淀生成或溶解。第一百二十八张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月 例：浓度为8.010-4molL-1AgNO3和8.010-4molL-1K2CrO4等体积混合,有无沉淀产生?(Ksp,Ag2CrO4=1.110-12)解：cAg+ = 4.010-4 molL-1cCrO42- = 4.010-4 molL-1IP= c Ag+ cCrO42- =6.410-112IP Ksp,Ag2CrO4有沉淀产生第一百二十九张，PPT共一百四十四页，创作于2022年6月1、沉淀的生成及转化二、沉淀平衡的移动如：AgN