第4章酸碱电离平衡11.ppt

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1、第四章酸碱电离平衡第一节一元弱酸、弱碱的电离平衡一、电离平衡常数计算：298K时反应HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)的平衡常数。fGm/kJmol-1-396.6-237.19-237.19-369.4rGm=27.2kJ·mol-1=-RTlnKalnKa=-10.95,Ka=1.7410-5酸的电离平衡常数，a－acidHAc(aq)+H2O(l)———H3O+(aq)+Ac-(aq)cccHAc(aq)+H2O(l)———H3O+(aq)+Ac-(aq)[HAc][H3O+][Ac-]G1rGmrGm=0G2HAc(aq)

2、H+(aq)+Ac-(aq)fGm/kJmol-1-396.60-369.4rGm=27.2kJ·mol-1=-RTlnKlnKa=-10.95,Ka=1.7410-5计算NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)的平衡常数NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)fGm/kJmol-1-263.76-79.37-157.27Kb碱的电离平衡常数，b－base二．电离平衡和电离度计算电离度(离解度)：平衡时弱电解质的电离百分率=(已电离的分子数/总分子数)100=(已电离的浓度/初始浓度)100当cA/Ka>400,cA-xcAx2=

3、KacA稀释定律：随着溶液浓度的降低，电离度增大。AaA//]H[cKc==+a一元弱酸HAcH++Ac-初始态cA00平衡态cA-xxx例计算下列各浓度的HAc溶液的[H+]和电离度（1）0.1moldm-3(2)1.010-5moldm-3解：（1）x2/(0.1-x)=Kaca/K400，0.1-x0.1x=[H+]＝1.310-3moldm-3=1.3%(2)cA/K<400，故不能近似计算。x2/（c-x）=1.810-5解一元二次方程：x=[H+]＝7.1610-6moldm-3=71.6%三、水的自偶电离和pH值1．水的离子积常数KwH2O+H2OH3O++

4、OHH2OH++OH298K，纯水中的[H+]=[OH]=1.0107mol·dm3Kw=[H+][OH]=1.01014Kw---水的离子积常数定义：pA=-lg[A]pH=-lg[H]=7pOH=-lg[OH]=70.1moldm-3HAc溶液[H+]=1.310-3moldm-3pH=2.872．热力学方法计算KwH2O(l)=H+(aq)+OH(aq)由于rH0，rS0将随温度升高而增大。例．0.1mol·dm3HCl溶液中，[H+]=0.1mol·dm3pH=lg(0.1mol·dm3)=1.0pOH=14.01.0=13.0例．0.1

5、mol·dm3NaOH溶液中，[OH]=0.1mol·dm3pOH=lg(0.1mol·dm3)=1.0pH=14.01.0=13.0第二节多元弱酸、弱碱的电离平衡特点：分步进行1．二元弱酸的电离平衡H2S=H++HS-HS-=H++S2-H2S-=2H++S2-多元弱酸、弱碱的电离以第一步为主溶液中同时存在H2S、HS、H+、S2饱和H2S水溶液，[H2S]=0.1mol·dm3可求出不同pH下的[S2]例计算0.1moldm-3的H2S水溶液(饱和水溶液)的[H+]、[HS-]、[S2-]。H2S=H++HS-初始浓度0.100平衡浓度0.1-xxxc/Ka1>4

6、00,近似地：0.1-x=0.1x2/0.1=Ka1x=[H+]=[HS-]=1.0510-4mol·dm3由二级平衡:HS-=H++S2-平衡浓度:1.0510-41.0510-4y[S2-]=y=Ka2例在0.1moldm-3的盐酸溶液中通入H2S水溶液至饱和，求溶液中的[HS-]和[S2-]。解：H2S=H++HS-初始浓度0.10.10平衡浓度0.10.1x[HS-]=Ka10.1/0.1=1.110-7mol·dm3由二级平衡:HS-=H++S2-平衡浓度:1.110-70.1y[S2-]=y=1.310-131.110-7/0.1=1.410-19mo

7、l·dm3H2SO4的电离平衡：H2SO4=H++HSO4-HSO4-=H++SO42-Ka2=[H+][SO42-]=1.210-22．三元酸的电离平衡0.1moldm-3的磷酸溶液中：[H3PO4],[H2PO4-],[HPO42-],[PO43-],[H+]3．酸式盐的电离存在酸式电离及碱式电离NaH2PO4，H2PO4-既是酸，又是碱。Kb=1.5X10-12总结:多元弱酸中,若K1K2K3,通常当K1/K2>