3 电解质溶液和离子平衡a.ppt

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1、第三章电解质溶液和离子平衡本章学习要求掌握强电解质溶液的离解，水的离解、溶液的酸碱性和pH；掌握一元弱酸、弱碱的离解平衡、离解度及其c(H+)、c(OH-)的计算，了解多元弱酸（碱）的分步离解；理解同离子效应产生的原理，缓冲溶液的组成及缓冲作用原理，掌握一元弱酸（碱）及其盐组成的缓冲溶液的pH计算；4．熟悉不同类型盐溶液的水解原理及其溶液的酸碱性，掌握弱酸强碱盐、强酸弱碱盐和弱酸弱碱盐溶液pH的计算；掌握质子酸、质子碱的概念及酸碱共轭关系；掌握溶度积的表达式、含义及与溶解度的相互换算；掌握溶度积规则的内容及应用重点与难点1．水的离解、溶液的酸碱

2、性和pH计算2．一元弱酸、弱碱的离解平衡及其c(H+)、c(OH-)的计算3．同离子效应产生的原理与缓冲溶液的组成及缓冲作用原理，一元弱酸（碱）及其盐组成的缓冲溶液的pH计算4．一元弱酸强碱盐和一元强酸弱碱盐溶液的水解与pH的计算5．溶度积的表达式、含义及与溶解度的相互换算，溶度积规则的内容及应用电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。电解质溶解于溶剂中形成的溶液称为电解质溶液。强电解质在溶液中完全解离；弱电解质在水溶液中只能部分离解成离子。一强电解质溶液1．强电解质溶液的表观离解度强电解质为离子型化合物或强极性共价化合物，在水溶液中

3、应该100%离解成离子。但对其溶液导电性测定结果表明，它们的离解度都小于100%。这种由实验测得的离解度称为表观离解度。2．强电解质溶液离子互吸理论该理论认为强电解质在水中是完全离解的，但由于溶液中离子的浓度较大，阴、阳离子间的静电作用比较显著，离子的运动受到周围离子氛的牵制，运动速度变慢，好似电解质没有完全离解。离子的有效浓度（活度）：a=fc溶液中离子浓度越大，f越小离子所带电荷数越大，f越小弱电解质中f→1，近似计算时用c代替a活度活度系数浓度二水的离解和溶液的pHH2O⇌H++OH-Kө=c(H+)/cө·c(OH-)/cө=c’(H+

4、)·c’(OH-)=KWө22℃时，Kө=KWө=10-14(1)KWө与浓度无关,随温度的升高而增大，但常温下忽略温度的影响，即KWө=10-14(2)KWө适用于纯水和电解质的稀溶液1．溶液的酸碱性和pHc(H+)>10-7pH<7酸性溶液c(H+)=10-7pH=7中性溶液c(H+)<10-7pH>7碱性溶液pH值表示酸碱性：pH=-lgc(H+)c(H+)c(OH-)=KWө=10-14pH+pOH=pKWө=14例：计算0.05mol•L-1盐酸溶液的pH和pOH值。盐酸为强酸，在溶液中全部离解：HCl→H++Cl—可得:c(H+)=

5、0.05mol•L-1pH=-lgc(H+)=-lg0.05=1.3pH+pOH=pKwӨ=14根据:pOH=14–pH=14-1.3=12.72．酸碱指示剂一些有机染料，随着溶液pH的改变，本身的结构发生变化而引起颜色改变。甲基橙0红3.1橙4.4黄14甲基红0红4.4橙6.2黄14石蕊0红5.0紫8.0蓝14酚酞0无色8.2粉红10红14常见酸碱指示剂的变色范围：pH测定方法有：酸碱指示剂、pH试纸及pH计pH试纸：利用复合指示剂职称，对不同的pH溶液能显示不同的颜色（色阶）。1一元弱酸、弱碱的离解平衡1.1离解常数水溶液中，酸碱的离解程度

6、用离解常数Kaθ或Kbθ表示三弱酸、弱碱的离解平衡Kaθ或Kbθ分别表示弱酸、弱碱的离解常数。其值越大，离解程度越大，弱电解质相对越强。离解常数只与温度有关，与浓度无关，室温下忽略温度的影响.一元弱酸、弱碱的离解常数1.2离解度α离解度与温度和溶液的浓度有关。在同温、同浓度条件下，离解度越大，该弱电解质相对越强。α与离解常数Kaθ或Kbθ的关系：当Kaθ或Kbθ>>Kwө时当c/Kө>500时BOH:HA:浓度不是太小，Ka不是太小针对某一弱电解质而言，当浓度越稀时，离解度越大，该关系称为稀释定律例：已知25℃时，KaӨ(HAc)=1.75×1

7、0-5。计算该温度下0.10mol•L-1的HAc溶液中H+、Ac―离子的浓度以及溶液的pH，并计算该浓度下HAc的离解度。(2)如将此溶液稀释至0.010mol•L-1，求此时溶液的H+离子浓度及离解度。c(H+)==1.3×10-3mol•L-1α=1.3%c(H+)=4.2×10-4mol•L-1α=4.2%（二）多元弱酸(碱)的离解平衡多元弱酸在水中的离解是分步进行的。氢硫酸(H2S)是二元弱酸例如:第一步离解:第二步离解:H2S=H++HS―HS―=H++S2―Ka1Ө(H2S)=c(H+)•c(HS―)/c(H2S)=1.32×10

8、-7Ka2Ө(HS-)=c(H+)•c(S―)/c(HS-)=7.10×10-15结论：多元弱酸的分步解常数Ka1Ө>>Ka2Ө，所以计算多元弱酸溶液