有机无机化学化工热力学教学课件电解质溶液.pptx

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1、第十章电解质溶液电解质：1.强电解质2.弱电解质溶液中只有部分电离的状态；弱酸、弱碱ReviewPH值：PH＝－lgcH+POH:-lgcOH-H2O(l)≒H+(aq)+OH-(aq)Køw=10-14cH+·cOH-=10-14PH+POH=14§10.1弱电解质的平衡一、一元弱酸、弱碱1、弱酸如HAc(CH3COOH)、HNO2、HCOOH、HCN等以HAc为例：其水溶液中电离反应HAc(aq)≒H+(aq)+Ac-(aq)Køa=1.8×10-5(298K)Køa的含义：HAc(aq)≒H+(aq)+Ac-(aq)Køa=1.8×10-5二、多元酸电离平衡以H2S例，其水溶液中反应第一

2、步：H2S≒H+＋HS－Kø1,H2S=cH+·cHS-/cH2S第二步：HS－≒H+＋S2－Kø2,H2S=cH+·cS2-/cHS-§10.2酸碱理论一、Arrhenius酸碱电离理论(Review)二、酸碱质子理论1定义2.酸碱反应：质子转移的反应3.拉平效应、区分效应HClO4＋HAc≒ClO4－+H2Ac＋pKa=5.8H2SO4＋HAc≒HSO4－+H2Ac＋pKa=8.2HCl＋HAc≒Cl－+H2Ac＋pKa=8.8HNO3＋HAc≒NO3－+H2Ac＋pKa=9.4区分效应缓冲溶液一、同离子效应在弱酸或弱碱的电解质溶液中，加入与其具有共同离子的强电解质使电离平衡向左移，从而降

3、低了弱电解质的电离度，这种影响叫同离子效应。例如如在HAc溶液中加入一些NaAc，NaAc在溶液中完全电离，则Ac－离子浓度增加很多，会使醋酸电离平衡左移，也降低HAc电离度。设在0.10mol·dm-3的HAc溶液中加入固体NaAc，使NaAc的浓度达0.20mol·dm-3，求溶液中的[H+]和电离度。解：HAc←→H++Ac-开始时相对浓度0.100.2平衡时相对浓度0.1-xx0.2+xx为[H+]平衡常数表达式Køa＝x(0.2+x)/(0.1-x)由于C0/Køa>>400,且平衡左移，近似得0.2+x=0.20.1-x=0.1所以平衡常数的表达式为：Køa＝0.2x/0.1x=

4、0.1Køa/0.2Køa=1.8×10－5代入得x=9.0×10－6即[H+]=9.0×10-6mol·dm-3电离度=[H+]/C0=9.0×10－6/0.1=9.0×10－3﹪若不加入NaAc,得CH+=1.3×10－3=CH+/C=1.3﹪所以说,加入NaAc固体，由于Ac－的影响使HAc的缩小了144倍。二、缓冲溶液的组成和作用1、能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系的PH值基本不变的溶液称缓冲溶液。2、一般是由弱酸和它的共轭碱或由弱碱和它的共轭酸所组成，如HAc＋NaAc；NH3·H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4等可配置成不同PH值的缓冲溶液。3、缓冲溶

5、液为什么能控制溶液PH值基本不变？以HAc＋NaAc为例：计算在0.050mol·l-1的HAc和0.050mol·l-1的NaAc溶液中加入0.010mol·l-1的HCl前后PH值。（1）加入前：HAc←→H＋+Ac－初始0.05000.050平衡时0.050-xx0.050+x得[H+]＝x=Køa×C酸/C碱由于C0/Køa>>400且平衡左移，近似得0.050+x=0.0500.050-x=0.050即[H+]＝Køa所以PH=4.76PH＝PKa－lg（C酸/C碱）假如1升中加入HCl后，反应生成0.010molHAc，则反应关系变得：C酸＝0.050+0.010＝0.060C碱＝

6、0.050-0.010＝0.040PH＝PKa－lg（C酸/C碱）＝4.76-0.17＝4.59如果是加强碱0.010mol，PH＝PKa－lg（C酸/C碱）＝4.76-（-0.17）＝4.934、缓冲溶液的特点：（1）PH值或POH值的一般表达式：PH＝PKø酸－㏒（C酸/C碱）POH＝PKø碱－㏒（C碱/C酸）所以，PH值或POH值主要取决于PKø值，但与C酸/C碱有关，但PH的缓冲范围一般是：PH=PK±1（2）酸度或碱度和盐的浓度越大，则缓冲能力强，但在C酸/C碱的比值为1时，缓冲性能最好。过量NH3+适量HCl过量NH4＋+适量NaOH过量NaAc+适量HCl5、配制缓冲溶液酸＋共轭

7、碱，如：HAc＋NaAc；NH3·H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4；HCO3－+CO32－（3）用水稀释PH＝PKø酸－㏒（C酸/C碱）或POH＝PKø碱－㏒（C碱/C酸）PH不变过量NaAc+适量NaOH？？配制pH=7的缓冲溶液时,选择最合适的缓冲对是--------------()(KaHAc=1.8×10-5,KbNH3=1.8×10-5;H3PO4:Ka1=7.52×1