《石油化工基础》教学课件-1.4电解质溶液和电离平衡

电解质溶液和电离平衡Electrolytesolutionandionizationequilibrium

石油化工基础目录Content溶液及其浓度表示1.2.电解质的概念3.水的电离和溶液的酸碱性4.酸碱电离理论一元弱酸(碱)的电离平衡5.6.酸碱指示剂溶液及其浓度表示ThesolutionanditsconcentrationPart1溶液及其浓度表示Part

11溶液的概念将硫酸铜和食盐(NaCl)分别加入水中，发生什么现象？硫酸铜和食盐去哪了？水分不蒸发，温度不改变，能不能将硫酸铜和食盐分离出来？【思考】溶液及其浓度表示Part

11溶液的概念把食盐放入水中，食盐表面的分子在水分子的作用下向水里扩散，随着振荡，食盐分子就均匀地分散到水分子中间，形成了均一、稳定的混合物。只要水分不蒸发，温度不变化，不管放置多久，食盐都不会分离出来。溶液及其浓度表示Part

11溶液的概念像这样一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物叫溶液。被溶解的物质叫溶质；能溶解其他物质的物质叫溶剂；溶液是由溶质和溶剂组成的。水能溶解很多种物质，是实验室中最常用的溶剂。除水以外，汽油、酒精等也可以做溶剂。同一种物质在不同的溶剂中的现象是不同的。溶液及其浓度表示Part

11溶液的概念溶质可以是固体，也可以是液体或气体。固体或气体溶于液体时，固体或气体是溶质，液体是溶剂；两种液体互相溶解时，通常把量多的一种叫溶剂，量少的一种叫溶质。注意：当溶液中有水存在时，不论水的量有多少，习惯上都把水看作溶剂。通常不指明溶剂的溶液，一般指的是水溶液。溶液及其浓度表示Part

12浓度的表示方法你知道右图试剂瓶上标签所表示的含义吗？溶液及其浓度表示Part

12浓度的表示方法无人机喷洒农药药液太稀不能杀死害虫和病菌,但药液太浓又会毒害农作物或树木。如何确定药液的浓度？溶液及其浓度表示Part

12浓度的表示方法表示溶液组成的方法很多，这里主要介绍溶质的质量分数和溶质的物质的量浓度。（1）溶质的质量分数溶液中溶质的质量分数就是溶质的质量与溶液的质量之比，可用下式计算：

溶质的质量分数量纲为1。该表示方法在工农业生产和医学领域经常使用。例如，注射用的生理盐水为0.9%的溶液；医用酒精为75%的乙醇溶液。溶液及其浓度表示Part

12浓度的表示方法（2）溶质的物质的量浓度单位体积的溶液中所含溶质的物质的量，叫做溶质的物质的量浓度。溶质的物质的量浓度常用的单位是mol/L,

这种表示方法的最大优点是溶液体积便于量取，常用于科学实验中。电解质的概念TheconceptofelectrolytePart2电解质的概念Part

2电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。如H2SO4、NaOH、NaCl等酸、碱、盐都是电解质。非电解质:无论在水溶液或熔融状态下都不能够导电的化合物。如:蔗糖、酒精等不能导电的化合物是非电解质。电解质与非电解质有个相同之处，就是它们都是化合物。电解质的概念Part

2电解质的分类电解质强电解质强酸：如H2SO4、HCl强碱：如NaOH、KOH大多数盐：如NaCl弱电解质弱酸：如CH3COOH弱碱：如NH3·H2O水（H2O）少部分盐水的电离和溶液的酸碱性IonizationofwaterandacidityandbasicityofsolutionPart3水的电离和溶液的酸碱性Part

3【实验】结论：水有微弱的导电能力，这表明水是一种极弱的电解质，能发生微弱电离。水的电离和溶液的酸碱性Part

3在25℃下，1L

纯水中仅有1×10-7

mol水分子发生电离，所以H+和OH-的浓度均为1×10-7

mol/L，所以水中H+和OH-的浓度乘积为一常数，叫做水的离子积常数，用Kw表示。Kw=[H+][OH-]=1×10-14水的离子积是一个很重要的常数，反映了水溶液中H+和OH-浓度间的相互制约关系，水的离子积不仅适用于纯水，对电解质的稀溶液同样适用。水的电离平衡水的电离和溶液的酸碱性Part

3表

不同温度下水的离子积常数水的离子积常数与温度有关，温度升高，Kw值显著增大;在室温下做一般计算时可忽略温度的影响。水的电离和溶液的酸碱性Part

3若向纯水中加入少量盐酸，H+浓度增大，水的电离平衡向左移动，OH-

浓度减小。达到新的平衡时，溶液中[H+]>[OH-]

，但

[H+][OH-]

=Kw的关系式仍然存在。并且H+浓度越大，OH-浓度越小，但浓度不会等于零。同理，向纯水中加入碱，

OH-浓度增大，水的电离平衡向左移动，H+浓度减小。因此，向水中加入酸和碱，会抑制水的电离。水的电离和溶液的酸碱性Part

325℃下，水溶液的酸碱性和H+、OH-

浓度的关系归纳如下：[H+]=[OH-]=1×10-7

mol/L溶液为中性[H+]>[OH-]，则[H+]>1×10-7

mol/L溶液为酸性[H+]<

[OH-]，则[H+]<1×10-7

mol/L溶液为碱性水的电离和溶液的酸碱性Part

3在实际应用中，常用pH来表示溶液的酸碱性。溶液的酸碱性与pH的关系。pH是溶液中[H+]的负对数，即：

同样，也可以用pOH表示溶液的酸碱度。水的电离和溶液的酸碱性Part

325℃下，溶液的酸碱性与pH的关系为：[H+]=1×10-7

mol/LpH

=7溶液为中性[H+]>1×10-7

mol/L

pH

<

7

溶液为酸性[H+]<1×10-7

mol/LpH

>7溶液为碱性酸碱电离理论Theoryofacid-baseionizationPart4酸碱电离理论Part

41887年，瑞典化学家阿仑尼乌斯在电离学说的基础上提出了酸碱电离理论。酸碱电离理论定义:在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物称为酸，如HCI、HNO3,、HCN、H3PO4等;在水溶液中解离出的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)的化合物称为碱，如NaOH、Ba(OH)2、Al(OH)3等。在酸碱电离理论中，水溶液的酸碱性是通过溶液中H+浓度和OH-浓度来衡量，即H+浓度越大，酸性越强；OH-浓度越大，碱性越强。酸碱电离理论Part

4该理论第一次从定量的角度来描述酸和碱在化学反应中的行为，很好地解释了酸碱反应的中和热都相同的实验事实，从而揭示了酸碱中和反应的实质是H+与OH-

反应生成水。即一元弱酸(碱)的电离平衡Ionizationequilibriumofweakmonoacid(base)Part5一元弱酸(碱)的电离平衡Part

5一元强酸（强碱）在水溶液中完全电离，溶液中H+(OH-)的浓度等于强酸（强碱）自身的浓度。例如，0.1mol/L的HCl溶液中H+的浓度为0.1mol/L。而一元弱酸（弱碱）在水溶液中部分电离，溶液中H+(OH-)的浓度小于弱酸（弱碱）自身的浓度。一元弱酸(碱)的电离平衡Part

5一元弱酸HA在水溶液中部分电离，电离平衡式为：弱酸的标准电离平衡常数为：电离平衡常数的大小表示弱电解质的电离程度，Ka越大，电离程度越大，该弱电解质相对地较强。一元弱酸(碱)的电离平衡Part

5常见弱酸的电离平衡常数（25℃）一元弱酸(碱)的电离平衡Part

5对于弱电解质，还可以用电离度α表示其电离程度：一元弱酸的起始浓度与其电离度之间有以下关系：一元弱酸(碱)的电离平衡Part

5一元弱碱BOH在水溶液中部分电离，电离平衡式为：弱碱的标准电离平衡常数为：一元弱碱的起始浓度与其电离度之间有以下关系：酸碱指示剂Acid-baseindicatorPart6酸碱指示剂Part

6用于判断酸碱滴定反应滴定终点的试剂称为酸碱指示剂。当酸碱反应达到化学计量点附近时，根据指示剂的颜色将发生改变而来指示滴定终点的到达。酸碱指示剂多是一些结构较复杂的有机染料，属于有机弱酸或弱碱。当溶液的pH改变时，指示剂本身的结构发生改变而引起颜色的改变。酸碱指示剂Part

6图

酚酞的结构与变色规律酚酞是一种有机弱酸，在溶液中解离平衡和结构变化如图所示。酸碱指示剂Part

6酸碱指示剂变色范围（

pH值）颜色酸式色碱式色百里酚蓝1.2

2.8红黄甲基黄2.9

4.0红黄甲基橙3.1