吴英绵《基础化学》电子教案04.ppt

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1、第四章化学平衡前页后页首页第三节　沉淀溶解平衡第二节　酸碱平衡第一节化学平衡学习目标首页高等教育出版社高等教育电子音像出版社课后习题第五节配位平衡第四节氧化还原平衡首页高等教育出版社高等教育电子音像出版社学习目标：了解酸碱质子理论的要点；pH的意义；缓冲溶液的选择方法。理解酸碱反应；同离子效应；缓冲溶液的意义；缓冲溶液的组成和缓冲作用的原理；分步沉淀和沉淀转化的原理；配合物的价键理论；溶度积的概念；配合物稳定常数的含义。掌握化学平衡、弱电解质溶液、缓冲溶液氢离子浓度的计算；溶度积的表达式及其与溶解度的关系；溶度积规则；配合物的组成及命名，配位平衡的有关计算。会进行有关化学平衡

2、、酸碱溶液pH的计算。高等教育出版社高等教育电子音像出版社第一节有机化学基础知识一、化学反应的限度和标准平衡常数化学反应的限度就是化学平衡。同一条件下既可以向一个方向进行，又可以向相反方向进行的反应，称为可逆反应。任何反应都具有一定的可逆性，但可逆的程度不同，各反应进行的限度就不一样。可逆程度小，反应进行的限度大，反之，可逆程度大，反应进行的限度小。对于任一可逆反应，若在一定条件下的密闭容器中进行，当反应开始时，反应物的浓度较大，逆反应的速率为零。随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，产物浓度逐渐升高，正反应的速率降低，而逆反应的速率增大。当反应进行到一定程度后，正、逆反应的速率达到

3、平衡。此时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应到达了极限状态。如下图，这种在一定条件下，可逆反应处于正、逆反应速率相等时的极限状态就称为化学平衡。高等教育出版社高等教育电子音像出版社可逆反应的反应速率变化示意图高等教育出版社高等教育电子音像出版社（1）化学平衡是一种动态平衡。可逆反应达到平衡后，只要外界条件不变，反应体系中各物质的量将不随时间改变，表面上看起来反应似乎已经停止，实际上反应仍在进行，只不过此时正、逆反应的速率相等，即V正=V逆。（2）化学平衡是一种有条件的平衡。化学平衡只能在一定的外界条件下才能保持，当外界条件改变时，原有的平衡就会被破坏，直到在新的条件下建立起新的平

4、衡。化学平衡具有如下特征高等教育出版社高等教育电子音像出版社对于理想气体反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)，根据化学反应等温方程式高等教育出版社高等教育电子音像出版社根据热力学原理，在一定条件下ΔrGmθ为一常数，所以在此条件上式中反应商JP，也是一个常数，称为标准平衡常数，用符号Kθ表示。于是可以得出：此式为标准平衡常数Kθ的定义式。　　对于溶液中进行的反应aA(aq)+bB(aq)=dD(aq)+eE(aq)，同样可以得到高等教育出版社高等教育电子音像出版社在Kθ表达式中，pθ=100.00kPa、Cθ=1mol/L，因此标准平衡常数Kθ是一个量纲为一的量，由于只

5、与温度有关，所以Kθ也只是温度的函数。　　关于标准平衡常数还要注意以下几点：　　第一、对同一反应，Kθ的表达式和数值，与化学计量方程式的写法有关。　　当反应方程式的写法不同时，Kθ的表达式和数值都是不同的。　　例如：高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社第二，对于有纯液体或纯固体参加的理想气体反应，其Kθ表达式中只包括气体的分压，如对下述反应高等教育出版社高等教育电子音像出版社二、用标准平衡常数判断自发反应的方向由化学反应等温方程式得从上式可知，ΔrGm(T)值的正负与JP和Kθ的数值或比值有关。因为对于一个确定的反应在一定温度下的Kθ为定值

6、，所以只要知道JP就可根据上式计算非标准状态下化学反应的吉布斯函数变ΔrGm(T)，也就可以判断化学反应的方向。高等教育出版社高等教育电子音像出版社三、化学平衡常数的计算对于指定的反应，标准平衡常数的值可通过以下几种方式求得利用已知反应的Kθ进行计算根据式ΔrGmθ=-RTlnKθ求得利用ΔfGmθ进行计算123后页高等教育出版社高等教育电子音像出版社1.根据式ΔrGmθ=-RTlnKθ求得高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社化学平衡常数的计算高等教育出版社高等教育电子音像出版社2.利用已知反应的Kθ进行计算对于存在着两个以上平衡关系，或者某一反应

7、可表示为两个或更多个反应的总和，如反应I=反应Ⅱ+反应Ⅲ则总反应的平衡常数可表示为在该温度下各反应的平衡常数的乘积，即这是一个非常有用的计算规则，称多重平衡规则。无论是单相平衡系统还是多相平衡系统都是适用的。高等教育出版社高等教育电子音像出版社例如，在973K时，下述两个反应的平衡常数已知为这种关系读者不难自行证明。化学平衡常数的计算高等教育出版社高等教育电子音像出版社3.利用ΔfGmθ进行计算高等教育出版社高等教育电子音像出版社化学平衡常数的