内蒙古民族大学无机化学吉大武大版第8章酸碱解离平衡

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1、第8章酸碱解离平衡非电解依数性只与溶质的粒子数质溶液有关，而与溶质本质无关。电解质溶液强电解质溶液弱电解质溶液易溶强电解质难溶强电解质弱酸、弱碱的电离平衡盐的水解酸碱理论的发展溶液§8.1强电解质溶液理论1.存在的实际问题（在强电解质溶液中）前面已学习了非电解质溶液的依数性理论，对于强电解质溶液来说，运用该理论时，与实际结果出现了偏差。例如：运用依数性解决KCl～H2O，已知：H2O的Kf=1.86（273K）,KCl水溶液：m=0.20mol·㎏－1,求该溶液的凝固点降低值。理论计算：(1)根据难挥发非电解质稀溶液依数性计算：∆Tf=Kfm=1.86×0.20=0.372K(2)根据强电解质

2、完全电离：粒子质量浓度m，=2m=0.40mol·㎏－1∆Tf’=Kf·m’=1.86×0.40=0.744K实际测得：0.673K（介于0.372～0.744之间）以上事实如何解释呢？有人提出了新的理论，即强电解质溶液理论。2.离子氛和离子强度、活度和活度系数1923年Debye和Huckel提出了强电解质溶液理论：强电解质在水溶液中完全电离，但因离子间的相互作用，离子的行动并不完全自由。因此溶液真正表现出的离子浓度总是低于完全电离时的浓度，于是出现了上述与实验结果相矛盾的问题。就此提出了三个问题：离子的行动为什么不完全自由———离子氛形成的结果离子的相互作用大小如何衡量———离子强度电解质

3、溶液中实际发挥作用的浓度如何计算———有效浓度（活度）和活度系数Debye和Huckel较好的解释了强电解质溶液的某些性质与依数性实验结果之间的偏差，并构成了强电解质溶液理论。(1)离子氛：在强电解质溶液中，电解质完全电离，相同电荷的离子相斥，相反电荷离子相吸，所以在正离子周围负离子多一些，在负离子周围正离子多一些。在强电解质溶液中，一种离子被异号离子所包围的现象称为离子氛（ionicatmosphere）。Debye和Hückel认为强电解质在溶液中是完全电离的，但是由于离子间的相互作用，每一个离子都受到相反电荷离子的束缚。由于离子氛使离子的运动受到相互牵制，这种离子间的相互作用使溶液中的离

4、子并不完全自由，其表现是：溶液导电能力下降，电离度下降，依数性异常。+----+++正离子周围负离子多一些，在负离子周围正离子多一些。离子氛示意图（2）离子强度：用I表示I是用来衡量溶液中离子与它的离子氛之间的作用强弱的。显然离子浓度越大，离子所带电荷越高，离子与离子氛之间的作用越强。离子强度I越大，正负离子间作用力越大。I=1/2∑mizi2I：离子强度：mol·㎏－1mi：i离子的质量摩尔浓度Zi：i离子的电荷数例：求0.01mol·㎏－1的BaCl2溶液的离子强度解mBa2＋=0.01mol·㎏－1mCl－=0.02mol·㎏－1ZBa2+=2ZCl－=－1所以I=1/2∑mizi2=1

5、/2[0.01×22＋0.02×(－1)2]=0.03mol·㎏－1（3）活度（a）和活度系数（f）在电解质溶液中，由于离子之间存在着相互作用，使得离子不能完全发挥其作用，不论在讨论导电性方面还是讨论依数性方面的实验中，真正发挥作用的总是比完全电离时应达到的离子浓度少。我们把电解质溶液中离子实际发挥作用的浓度称为有效浓度或称为活度，显然活度要小于浓度。用a表示。a=fcf为活度系数一般说：离子电荷高，离子强度大，则f越小，表明离子之间相互作用大，活度与浓度之间差别也越大，则此时必须用活度进行有关计算，否则结果将偏离实际较大。规律：①离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系数越小。②离子强度

6、越小，活度系数约为1。稀溶液接近理想溶液，活度近似等于浓度。③离子电荷越大，相互作用越强，活度系数越小。离子的f值和离子强度的关系活度因子f值离子强度(I)Z=1Z=2Z=3Z=41×10-40.990.950.900.832×10-40.980.940.870.773×10-40.970.900.800.671×10-30.960.860.730.562×10-30.950.810.640.455×10-30.920.720.510.301×10-20.890.630.390.192×10-20.870.570.280.125×10-20.810.440.150.040.10.780.33

7、0.080.010.20.700.240.040.0030.30.66---0.50.62---§8-2弱酸、弱碱的解离平衡2-1一元弱酸、弱碱的解离平衡1.电离常数和解离度作为弱电解质的弱酸、弱碱在水溶液中只有一部分发生电离，存在着电离平衡。例如：HAc和NH3·H2O的电离平衡如下：HAc+H2OH3O++AcNH3+H2ONH4++OH-或写作：HAcH++Ac-NH3·H2ONH4++O