化学弱电解质的电离平衡

化学弱电解质的电离平衡第一页，共十九页，2022年，8月28日3.2弱电解质的电离平衡概述：电解质强弱的分类原则Ka(Kb)≥10-110-2—10-3≤10-4<10-7酸强度强酸中强酸弱酸极弱酸

1.一元弱酸的电离平衡在HA的水溶液中存在：

H2O≒H

++OH–

HA≒H

++A–

当Ka>25Kw时,忽略H2O的离解第二页，共十九页，2022年，8月28日Ｋa

=c(H+)c(Ac-)/[c(HAc)－c(H+)]=c(H+)2/[c(HAc)－c(H+)]

当c(H+)c(HAc)5%,

c(HAc)/Ka≥400时，

c(HAc)－c(H+)=c(HAc)

Ｋa

=c(H+)2/c(HAc)c(H+)=[Ｋa

c(HAc)]1/2第三页，共十九页，2022年，8月28日例：求0.10mol•dm-3HAc溶液的pH和电离度

(298K,Ka=1.810-5)。解：HAc=H++Ac-起始相对浓度0.1000平衡相对浓度0.10–xxx第四页，共十九页，2022年，8月28日用近似公式:

c/Ki

θ=56825000.10-x=0.10Kaθ=X2/0.10得：第五页，共十九页，2022年，8月28日第六页，共十九页，2022年，8月28日２．一元弱碱溶液的计算（同理）例2：0.010mol•dm-3，NH3（aq）在298K的电离度为4.2%，求其Kb。

α<5%时，近似计算：第七页，共十九页，2022年，8月28日3、计算示例（P57例3、4——3、5）4、理解：（1）此处的Ka、Kb、K稳等是浓度平衡常数（2）要求不高的近似计算（3）pH与pOH的互换第八页，共十九页，2022年，8月28日3、2、2多元弱酸的电离平衡1.多元弱酸的定义2.多元弱酸电离的特点：（1）每一步都有Kθi，且Kθ

1>Kθ

2>Kθ

3；例:H2S水溶液中：H2S=HS-+H+,K

a1=9.1×10-8;HS-=H++S2-Ka2=1.1×10-12，H2S=S2-+2H+K

a=1.01×10-19第九页，共十九页，2022年，8月28日（2）溶液中同种离子浓度只有一个，满足多个平衡的需要

(3)H2S水溶液中有关离子浓度计算(例３．６）（４）结论：

1）从（3）中总结出各种离子浓度与Kai

的关系2）H2S的K总（表达式）与Ka1Ka2

的关系：

H2S≒2H

++S2--

Ka（H2S）=c2(H+)c(S2--)/c(H2S)（函数关系）第十页，共十九页，2022年，8月28日

3、2、3缓冲溶液１．弱电解质的同离子效应

例：把NaAc(s)加到0.10mol/lHAC溶液中，使c(Ac-)=1.0mol/l求c(H+)和α．（已知298K，HAcKa=1.7610-5)。解：HAc+H2O=H3O++Ac-简为：HAc=H++Ac-起始相对浓度0.1000平衡相对浓度0.10-xx1.0第十一页，共十九页，2022年，8月28日X=c(H+)=1.7610-6mol/l=X/c

100%=1.7610-6/0.10

100%=0.00176%对比未外加NaAc:c(H+)=1.310-3mol/l=1.3%第十二页，共十九页，2022年，8月28日可见，NaAc的加入，使，但Kb不变。“同离子效应”——在一定温度下，向弱电解质溶液加入含有相同离子的强电解压，使前者的电离平衡的电离度减小的方向移动，称为“同离子效应”.（2）理论解释平衡移动原理：HOAc=H++OAc-c(OAc-)c(H+)反之亦然第十三页，共十九页，2022年，8月28日２．缓冲溶液（１）实验事实（2）缓冲原理酸及其共轭碱的作用能力及其原理（3）常见缓冲溶液种类

HA——A-

BOH——B+

离子酸（例HCO3-

；H2PO4-；HPO42-）第十四页，共十九页，2022年，8月28日（４）缓冲溶液pH值计算

HAc—NaAc缓冲溶液:

NaAc→Na++Ac-

HAc=H++Ac-

Ka=c(H+)c(Ac-)/c(HAc)

Ka=c(H+)c盐/(c酸–c(H+))

∵c酸–c(H+)c酸c(H+)

Kac酸/c盐第十五页，共十九页，2022年，8月28日对弱酸盐—弱酸组成的酸性缓冲液：pH=pkaθ-lg(c弱酸/c弱酸盐）对弱碱—弱碱盐组成的碱性缓冲液：pOH=pKbθ-lg(c弱碱/c弱碱盐）pH=Pkwθ-pOH可见，缓冲液pH（或pOH）值取决于弱酸（碱）及其弱酸（碱）盐的浓度比。若C酸/C弱酸盐（或C碱/C弱碱盐）=1：1，此时“缓冲能力”最大。例３．７的计算与理解第十六页，共十九页，2022年，8月28日（5）缓冲溶液的选择与配制

1）缓冲溶液的缓冲范围通常c酸—c弱酸盐（或c碱—c弱酸盐）浓度各为0.1-1mol.dm-3,而c酸/c弱酸盐（或c碱/c弱酸盐）=1/10-10/1，有：

pH=pKa±1pOH=pKb±1第十七页，共十九页，2022年，8月28日2）选择与配制原则IpH与pKaθ近似相等IIC（HA）与C（A-）不能太小，且比值近似为“1”III不能与溶液中的化学成分发生化学反应3）配制方法４）缓冲溶液的应用５）关于缓冲溶液一节的总结：第十八