unit8 酸碱解离平衡.ppt

1、第8章酸碱离解平衡、8 1弱酸性和弱碱性离解平衡、8 1元弱酸性、弱碱性离解平衡、1离解平衡常数、在冰乙酸CH3COOH (经常缩写为HAc )溶液中平衡：或：其平衡常数式可写如下，其中Ka为酸的h，Ac和HAc分别为h， 表示Ac和HAc的平衡浓度，如果电离平衡常数k小、酸的起始浓度c0大，则有c0H，因此上述公式可以简化为：适用条件：一元弱酸性体系。 冰乙酸溶液的初期浓度用c0表示时，作为弱碱试剂氨水也部分分解，其离解平衡常数，Kb、2解离度、弱酸性、弱碱在溶液中分解的程度可以用解离度a表示，可以用HAc的解离度a表示，例如，订正0.10 mol dm3 HAc溶液的h和解离度。 修正1.

2、0103 mol dm3 NH3 H2O的OH和解离度。 由于平衡相对浓度为0.10xx、初始相对浓度为0.10 0 0，因此H 1.34103 mol dm3、电离度不使用近似校正运算而将平衡常数的值代入该式，则求解一次二次方程，得到x=1.33103的开始相对浓度为1.0103 0 0、平衡相对浓度为1.0103y y y， 在消除一次二次方程之后，使用OH1.25104 mol dm3、解离度、近似校正计算：时，校正计算误差比上一个校正计算结果大。 3、在HAc溶液中加入一些NaAc，由于NaAc在溶液中完全解离，所以溶液中的Ac络离子浓度大幅增加，冰乙酸离解平衡向左迁移，降低HAc的电

3、离度。 例如在0.10 mol dm3的HAc溶液中加入固体NaAc，使NaAc的浓度为0.20 mol dm3，求出该HAc溶液的h和解离度a。 初始浓度为0.10 0 0.20，平衡浓度为0.10 0 0.20，定义为在弱电解质的溶液中加入具有与其相同络离子的强电解质，使弱电解质的离解平衡向左移动，降低弱电解质的解离度。 这种影响称为络离子谐效应。 将每个平衡浓度代入平衡常数表达式：即H 9.0106 moldm3，与上面的校正结果1.33相比，解离度在加上强电解质时解离度缩小到149倍。 上述修正结果显示，在弱电解质的溶液中加入具有与其相同络离子的强电解质，使弱电解质的离解平衡向左移动，

4、从而使弱电解质的解离度，即同络离子效果降低。 与例1的比较结果如何？ 8 1 2水的离解平衡和溶液的pH值，1水的离子积常数是：在吸热过程中解离，温度上升，KW是怎么变化的？ 因为2溶液的pH、pHlgH、pOHlgOH，所以常温下pHpOH14、pH=pOH是中性溶液的根本标识牌。 思考：我们平时使用的蒸馏水的pH值是7吗？ 注意pH文字的大小写，3酸碱指示剂，根据颜色的变化指示溶液pH的物质称为酸碱指示剂。 酸碱指示剂通常是复杂的有机物，为弱酸性或弱碱。 酸分子HIn表示红色，酸络离子In表示黄色，HIn和In相等时溶液表示橘红色。 例如，甲基橙指示剂为有机弱酸，为：HInIn10时，明显

5、显示HIn的颜色，一般指示剂：InHIn10时，明显显示In的颜色。 存在关系式：将该pH间隔称为指示剂的变色间隔或变色范围。 常见酸碱指示剂变色范围，8 1 3多元弱酸的离解平衡，多元酸在水中逐步电离，以氢硫酸解离为例：常温常压下，H2S瓦斯气体在水中的饱和浓度约为0.10 moldm3，从而计算H2S在饱和溶液中的h、HS和S2 .如果将平衡时解离的氢硫酸的浓度设为x，则h、HS大致等于x，由于起始浓度：0.10 0 0，平衡浓度：0.10 x x，x1.05104解开，S2 1.31013 moldm3，即hHS1.055负的一元酸根hs等于体系中的h，上述结论为需要注意的是，关于二盐化

6、学基酸及其物质的混合溶液，上述结论一般不适用。 2 :体系中云同步存在多个平衡，其中h有三个来源，一个只有h，必须满足所有平衡关系式。 例如求出0.010 moldm3的H2S溶液中的h、HS、S2及H2S的浓度。 b )向上述溶液中加入数滴浓盐酸，使浓盐酸达到0.010 moldm3，求出溶液中S2的浓度。 解： a )溶液中的h由第一阶段电离决定。 若将平衡时氢络离子浓度设为x、开始浓度设为0.010 0 0、平衡浓度设为0.010-x x x，则可得到x 3.32105、即h=hs=3.32105摩尔m 3，因此若将S2.31013摩尔m 3、S2设为y，则可得到平衡浓度： 0.01 0

7、.010 y， y 1.41018，即S21.41018 moldm3，经修正计算，由于0.010 moldm3的盐酸存在，S2降低到原来的9.3104分之1，可见同络离子效果的影响，起始浓度： c00，平衡浓度： c0hh，平衡常数式为：第三阶段电离，平衡常数式为： 1、定义：缓冲溶液是少量强酸、抗强碱和水稀释保持体系的pH基本原理；2、缓冲作用原理：缓冲溶液是保持pH恒定的作用，即缓冲作用。 其原理与上文所述的同步效应关系密切，3、组成：弱酸性和弱酸性盐，如HAc与NaAc的弱盐化学基与弱盐化学基盐NH3H2O与NH4Cl，酸式盐及其次盐NaH2PO4与na2hpo 4，4，缓冲溶液中pH

8、值，如HCN与NaCN组成的缓冲溶液中， 由于存在初始浓度为c酸的弱酸的离解平衡、初始浓度为c盐的强电解质弱酸盐NaCN的存在，平衡时各物质的浓度将由平衡浓度： c酸x c盐x、通过同络离子效果，在c酸x c酸、c盐x c盐例：缓冲溶液中有1.00 moldm-3的HCN和1.00 moldm-3的NaCN，1 )缓冲溶液10.0cm3 1.00 moldm3 HCl溶液加入到该缓冲溶液中引起的pH变化。 10.0cm3 1.00 moldm3 NaOH溶液加入到该缓冲溶液中引起的pH变化。 4 )将该溶液用1.0 dm3的水稀释至10 dm3引起的pH变化。 在1.0 DM-3缓冲溶液中，分

9、别含有1.0 mol的HCN和NaCN，添加的HCl相当于0.01mol H，消耗0.01mol的NaCN而生成0.01mol HCN，因此为： 3)1.0DM3缓冲溶液中含有的HCN和NaCN分别为1.0 mol，添加的NaOH相当于0.01mol OH，消耗0.01mol的HCN生成0.01mol CN络离子，因此，平衡浓度： y，相对地，4 )将该缓冲溶液1.0 dm3用水因此，该缓冲溶液的pH不变。 用弱碱和弱碱盐制作缓冲溶液的话，那个公式可以写出来。 用NH3H2O和NH4Cl制作pH10的缓冲溶液，求出比c碱/c盐。 因此，在缓冲溶液中工作的弱酸性及其盐(或弱碱及其盐)称为缓冲对。

10、 缓冲对的浓度越大，如果加入强酸或强碱，则其浓度值与其比的变化越小，抵抗酸碱影响的作用越强。缓冲对的浓度越大，缓冲溶液的缓冲容量越大。 1 .首先选择适当的缓冲区对。 在调制缓冲溶液时，发现相当于溶液特罗尔的pH值的pKa值的弱酸性或相当于pOH值的弱碱2，在该弱酸性或弱碱的盐中以一定比例配合适当浓度的溶液。 c酸c盐的值从0.1变化到10时，缓冲溶液的pH在p-1之间变化。 3 .所选缓冲溶液不能与反应物或生成物反应，药用考虑毒性，调制5，缓冲溶液，例如调制1L pH=5的缓冲溶液，溶液中的chac=0.2moldm-3，1 moldm-3的HAc和1 moldm-3的NaAc分别需要一些升

11、，8 2盐的以8 21水解作用平衡常数、1弱酸强碱盐、NaAc溶于水生成的溶液为例，可写入NaAc的水解作用平衡式：水解作用结果显示溶液中的oh、NaAc溶液呈碱性。平衡常数式为：NaAc的水解作用平衡常数：盐的水解作用平衡常数相当小，因此可以用近似校正的方法进行处理，以2强酸弱碱性盐，NH4Cl为例，其水解作用平衡式为：NH4与OH耦合到弱电解质，使H2O的电离平衡移动，3弱酸性弱碱性盐， 以NH4Ac为例，其水解作用平衡式可以写如下：平衡常数式为：综合以上结论可知，生成盐的酸碱越弱、即Ka、Kb越小则盐的水解作用平衡常数Kh越大，盐的水解作用一般为吸热过程，例如FeCl3的水解作用在常温下

12、的反应为、8 22水解作用度和水解作用平衡的订正、1单水解作用过程的订正(1)弱酸性强碱性盐，NaAc水解作用反应的方程式如下所述，起始浓度： c0，平衡浓度： c0xx，水解作用度即水解作用率， 转化率的一个形态h%=作为水解作用的浓度的水解作用反应的程度用水解作用度h表示：用弱酸性的电离平衡常数表示，则(2)一价弱碱性强酸盐同样可以导出弱碱性的水解作用度式，例：求出0.10 moldm3 NH4Cl溶液的pH和水解作用度。 因此，pH 5.13、水解作用度、的结果也是从平衡转移的观点得到的。 当一定浓度的NH4Cl溶液达到水解作用平衡时，关系式：溶液用水稀释后体积变成原来的10倍，各物质的

13、浓度变成原来的1/10，此时的Qc可以表示为：水解作用度、盐的水解作用改变溶液的酸度，对应平衡移动，与未稀释前相比例如，在实验室中调制SnCl2溶液，用盐酸溶解SnCl2固体，是为了用酸抑制Sn2的水解作用。 2双水解过程的修正在这里只讨论从一元弱酸性HA与一元弱碱性MOH生成的弱酸性弱碱性盐MA溶液的h。 将MA溶解在H2O中，正络离子m和酸根阴络离子a的起始浓度均为c0，2个水解作用反应达到云同步平衡，生成1个M(OH )时，就产生1个h。 一个HA一旦产生，一个OH就中和一个h。 因此，对于H MOH HA (1)、m的水解作用平衡常数式，由于a的水解作用平衡公式为，所以可以将(2)和(

14、3)代入(1)的：M A c0、pH 6.23，例如，解：8-3电解质溶液理论和酸碱理论的发展、8-3-1强电解质溶液理论、 电解质、强电解质、弱电解质、完全电离的电解质、只有部分电离的物质称为弱电解质。、NaOH、HCl、BaCl2(强酸、强碱和大部分盐类)、HAc、H2S、NH3(弱酸弱碱类等化合物)、非电解质、CH4、CCl4、C6H12O6(。 强电解质弱电解质非电解质100%电离能部分络离子化不能络离子化，可以根据导电强度的强弱判断电解质的强弱、络离子气氛，将强电解质溶液中络离子被异号离子包围的现象称为离子气氛。 络离子的变化被络离子气氛相互牵制，络离子气氛的图像、有效浓度(活性度)、络离子实际工作的浓度也被称为有效浓度、活性度，用a表示。 afc、f被称为活性度系数、或活性度系数。 f1、f越小表示络离子间的相互牵制作用越大。 c络离子的实际浓度。 活性