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时间:2019-08-08
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1、第6章酸碱平衡沉淀溶解平衡强电解质:在水溶液或熔融状态下全部离解的物质。HNO3(aq)=H+(aq)+NO3-(aq)NaCl(aq)=Na+(aq)+Cl-(aq)弱电解质:在水溶液或熔融状态下部分离解的物质。HAc(aq)=H+(aq)+Ac-(aq)NH3.H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq)非电解质:不发生离解的物质。6.1酸碱平衡6.1.1酸碱理论阿仑尼乌斯(Arrhenius)理论:酸:在水溶液中电离产生氢离子(H3O+)的物质;碱:在在水溶液中电离产生氢氧根(OH-)的物质。酸、碱中和反应:H3O+和OH-结合生成H2O。强酸(碱):在水
2、溶液中全部离解的酸(碱);弱酸(碱):在水溶液中部分离解的酸(碱)。1.酸碱质子理论酸:质子给予体(protondonor);碱:质子接受体(protonacceptor)。共轭酸碱对:酸碱中和反应:质子转移反应。酸碱质子理论无“盐”的概念。酸碱质子理论适用于任何溶剂和无溶剂体系。2.Lewis酸碱电子理论酸:接受电子对的物质;碱:提供电子对的物质。酸碱反应:电子对的授受反应,通过配键形成酸碱加合物。金属离子:路易斯酸;阴离子和中性配体:路易斯碱。适用范围不受溶剂和H+的限制:6.1.2水的离解平衡与pH标度1.水的离解平衡:2.pH与pOH标度定义:pH标度范围:
3、1-14。标度以外,用浓度表示水溶液的酸碱性6.1.3弱酸、弱碱的离解平衡1、一元弱酸(弱碱)的离解平衡简写为:物质的酸离解常数,表征了酸的强弱。共扼酸碱对一元弱酸的PH值计算一元弱酸:HA(aq)=H+(aq)+A-(aq)起始:Ca平衡:Ca-xxx得:Ka0=[H+][A-]/[HA]=x2/(Ca-x)精确式:x2-Ka0x+Ka0Ca=0近似处理:Ca/Ka0>100,可忽略离解的x,最简式:Ka0=x2/Cax=弱酸离解出H+,受溶液的酸度的控制一元弱碱:NH3.H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq)Kb0=1.8×10-5精确式:最简式:离解
4、度离解度:离解平衡时,已离解的电解质浓度占起始浓度的分数。一元弱酸:α=[H+]/CaCa:酸起始浓度一元弱碱:α=[OH-]/CbCb:碱起始浓度联立:联立:弱酸(弱碱)稀溶液pH计算同时考虑弱酸和水的离解:当2.多元弱酸的离解平衡a.二元弱酸的离解平衡:H2SH2S(aq)=H+(aq)+HS-(aq)HS-(aq)=H+(aq)+S2-(aq)[H+]=[H+]1+[H+]2=[H+]1[HS-]=[HS-]1-[HS-]2精确求解须解三次方程,可近似处理:第二级解离比第一级困难:[H+]=[H+]1+[H+]2=[H+]1可视为一元弱酸:最简式:[HS-]=
5、[HS-]1-[HS-]2=[HS-]1=[H+]1b.总离解平衡H2S(aq)=2H+(aq)+S2-(aq)溶液的酸碱度影响其主要存在形式弱酸(H2CO3)的分布系数HAc、HA-分布系数草酸分布系数磷酸式分布多元弱碱的离解平衡如:Na2CO3=2Na++CO32-完全解离CO32-+H2O=HCO3-+OH-Kb1=1.8×10-4HCO3-+H2O=H2CO3+OH-Kb2=2.3×10-8同多元弱酸的处理方法一样,可得:最简式:几点说明1、强酸才能完全离解出H+,弱酸只能部分给出H+2、弱酸离解出H+,受溶液的酸度的控制:酸度越高(PH值小),离解的H+越
6、少;酸度越低(PH值大),离解的H+越多;3、共扼酸碱对,酸越强,则共扼碱越弱;反之亦然。如:HAc-NaAcKa=1.8×10-5=10-4.74PKa=4.74PKb=9.26Kb=10-9.266.1.4盐的水解平衡1.强碱弱酸盐:水溶液呈碱性例6-8求0.10mol.L-1NaOCl水溶液的pH值。已知HOCl的。2.强酸弱碱盐:水溶液呈酸性例6-9求0.10mol.L-1NH4Cl水溶液的pH值。已知NH3的。3.多元弱酸盐例6-9求1.0mol.L-1Na2CO3水溶液的pH值。4.酸式盐和弱酸弱碱盐酸式盐:NaHCO3两性物质酸:碱:水溶液呈酸性水溶液
7、呈碱酸性4.酸式盐和弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐:两性物质,比较解离常数大小。中性酸性碱性6.1.5缓冲溶液1.同离子效应:弱电解质溶液中,加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,使弱电解质离解平衡向左移动的现象。即:离解被抑制。HAc(aq)=H+(aq)+Ac-(aq)加入HCl,即加入H+:HCl→H++Cl-加入NaAc,即加入Ac-:NaAc→Na++Ac-[H+]↑,则[Ac-]↓[Ac-]↑,则[H+]↓弱碱也有相同的同离子效应NH3中加入NH4Cl:同离子:NH4+NH3.H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq)NH4Cl→NH4+(aq)+Cl-
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