第3章 电解质溶液和电离平衡

《第3章 电解质溶液和电离平衡》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章电解质溶液和解离平衡主要内容3.1强电解质的解离和有效浓度3.2弱电解质的解离平衡3.3多相离子平衡我们已经讨论了化学平衡的一般规律，这一章着重讨论水溶液中的化学平衡问题（即Kθ在水溶液中的应用）。T在水溶液中或在熔融状态下能导电的物质称为电解质，不能导电的称为非电解质。根据导电能力的强弱，电解质分为强电解质和弱电解质。强酸、强碱、盐等是强电解质，它们在溶液中完全电离，例如：HCl→H+(aq)+Cl-(aq)NaCl→Na+(aq)+Cl-(aq)弱酸、弱碱是弱电解质，它们在溶液中部分电离，例如：HAc↔H+(aq)+Ac-(aq)3.1强电解质的解离和有效浓度

2、1、解离度和强电解质某物质已解离成离子的摩尔数占溶于溶剂的摩尔数的百分数称解离度（α）。如HA=H++A-，α=已解离的物质量/原始的物质量×100%=c(A-)/c(HA)×100%（在等容下），α较大者为强电解质。02、活度与活度系数1923年，德拜-休克尔强电解质理论认为强电解质在溶液中是完全解离的。溶液中的离子浓度较高，离子间距小，离子间彼此受到静电引力和斥力的作用，影响到离子运动的速率，因而在导电度的测定中表现出的解离度就不可能达到100%（表观解离度）。活度（表示组分的有效浓度）a=γ·c，γ表示溶液中离子活动的有效程度称为活度系数“离子氛”概念当溶液无限稀

3、释时，γ=1，离子活动的自由度接近于100%；不过，一般将强电解质在稀溶液中的离子浓度以100%解离计算。3.2、弱电解质的解离平衡1、一元弱酸、弱碱的解离平衡：AB=A++B-Kθ=[c(A+)/cθ][c(B-)/cθ]/[c(AB)/cθ]，ABKθ称为解离常数，与其它平衡常数一样也不AB随浓度而变，仅是温度的函数。对于一元弱酸或弱碱，则分别称为Kθ和Kθ，它们不仅可以通过ab实验来测定，还可以应用热力学数据计算得到。2、稀释定律：设一元弱酸初始浓度为c，在水中电离度为溶液被稀释时，+α增大—稀释定律H浓度简化计算公式α=(Kθ/c)1/2、c(H+)=(Kθ·c

4、)1/2（一元弱酸）；aaα=(Kθ/c)1/2、c(OH-)=(Kθ·c)1/2（一元弱碱）。bb说明了：浓度↓，α↑，c(H+)orc(OH-)↓。由此也可以求得溶液的pH值。在常温下（≤80℃），任何水溶液中：c(H+)·c(OH-)=Kθ=1.0×10-14，Kθ水的离子积。ww多元弱酸、弱碱的解离平衡多元弱酸弱碱分步解离，每一步都有相应的解离平衡。以HPO为例：34Kθ=[c(H+)/cθ][c(HPO-)/cθ]/[c(HPO)/cθ]=a124347.52×10-3、Kθ=[c(H+)/cθ][c(HPO2-)/cθ]/[c(HPO-)/cθ]=a2424

5、6.23×10-8、Kθ=[c(H+)/cθ][c(PO3-)/cθ]/[c(HPO2-)/cθ]=a3442.2×10-13；一般地：Kθ：Kθ：Kθ=1：10-5：10-10。a1a2a3将HS的二个解离反应相加，得2HS浓度一定时，调节溶液酸度，可以控制S2-的浓度。2利用硫化物沉淀分离金属离子时常用到这一规律。说明：A、各浓度均是指水溶液中的平衡时的浓度；B、各浓度均是指该组分的总浓度；C、当Kθ/Kθ≥105时，可忽略后面的解离。a1a2由于H+的同离子效应，抑制了HS的电离，改变2HS溶液的酸度，可以控制S2-浓度。23、酸碱的概念和酸碱的共轭关系理论水-离

6、子论溶剂论质子论电子论提出者ArrheniusFranklinBronstedJNLewis&LowryTM酸水中解离的阳离在溶剂中提供质子给予体电子对接受体子仅为H+溶剂阳离子碱水中解离的阴离提供溶剂阴离质子接受体电子对给予体子仅为OH-子实例HCl、NaOHNHCl、HO、HPO2-Ag++2NH==4243NaNHAg(NH)+232局限性仅限于在溶剂中，不能解释不能解释配位太广，无法对NH·HO为碱，NHCl为酸比酸碱性324酸碱反应质子酸，质子碱的定义1923年丹麦化学家布朗斯特提出了酸碱质子理论：凡能释放出质子(H+)的物质都是酸(质子的给予体)；凡是能接受

7、质子(H+)的物质都是碱(质子的接受体)。质子反应酸碱共轭关系HO+=H++HOHO+HOHO+-HO323232HO=H++OH-HOOH-HO-OH-222HPO-=H++HPO2-HPO-HPO2-HPO--HPO2-244244244HPO2-=H++PO3-HPO2-PO3-HPO2--PO3-444444[Cu(HO)]2+=H++[Cu(HO)]2+[Cu(HO)(OH)]2+[Cu(HO)]2+-24242424[Cu(HO)(OH)]+[Cu(HO)(OH)]+2323[Cu(HO)(OH)]+=H++[Cu(HO)(O