医用基础化学电解质溶液.ppt

第3章 电解质溶液与离子平衡 Electrolyte Solutions 第3章 1、电解质：溶于水中或熔融状态下能导电的化合物。其水溶液称为电解质溶液。 第3章 2、分类：电解质可分为两类。 在水溶液中能完全离解成离子的化合物就是强电解质。例如 Na+Cl- Na+ + Cl- (离子型化合物) HCl H++ Cl- (强极性分子) 弱电解质在水溶液中只能部分解离成离子的化合物。例如： HAc H+ + Ac- §3.1 强电解质溶液理论 3、解离度：达解离平衡时，已解离的分子数和分子总数之比。单位为一，可以百分率表示。 §3.1 强电解质溶液理论 1、离子相互作用理论要点 (1)强电解质在水中全部离解 (2)由于静电引力，每个离子被相反电荷的离子所包围，形成离子氛。 (3)致使离子互相牵制，自由移动能力降低，表观解离度不是100%。 结论：强电解质的解离度表现了离子相互作用的强弱。 §3.1 强电解质溶液理论 2、离子的活度和活度因子 （1）活度：电解质溶液中实际上起作用的浓度，用 表示，单位为一。活度与浓度的关系 §3.1 强电解质溶液理论 （2）活度因子 由于aB＜cB，故?B ＜1 当溶液中的离子浓度很小时， ?B≈1。 通常把中性分子、弱电解质溶液的活度因子视为1。 §3.1 强电解质溶液理论 3、离子强度：离子的活度因子是溶液中离子间作用力的反映，与离子浓度和所带电荷有关 (教材中用bi) ci和Zi分别为溶液中第i种离子的浓度和该离子的电荷数。 I的单位为mol·L-1。 （1）离子强度越大，活度因子越小； （2）离子强度越小，活度因子越大。稀溶液活度近似等于浓度。 （3）离子电荷越大，相互作用越强，活度因子越小。 §3.1 强电解质溶液理论 一些强电解质的离子平均活度因子(25℃) §3.2 酸碱的质子理论 3.2.1酸碱定义 1.酸：能给出质子(H+)的物质。酸可以是分子、阳离子或阴离子。 2.碱：能接受质子的物质。碱可以是分子、阳离子或阴离子 §3.2 酸碱的质子理论 酸碱组成共轭酸碱对。 酸、碱得失质子的反应式是酸碱半反应式。 §3.2 酸碱的质子理论 3.2.2 酸碱反应实质 两个共轭酸碱对之间的质子传递 §3.2 酸碱的质子理论 §3.2 酸碱的质子理论 3.2.3 酸碱性的强弱（酸碱强度） 酸给出质子的能力越强，其共轭碱接受质子的能力越弱。反之，碱接受质子的能力越强，其共轭酸给出质子的能力越弱。如： 酸性 HCl＞HAc 碱性 Cl-＜Ac- 在水中，酸性比H3O+强的是强酸。反之，是弱酸。碱性比OH- 强是强碱，反之，是弱碱。 H3O+是水中能够存在的最强酸。OH-是水中能够存在的最强碱。 酸碱在溶液中表现出的强度，还与溶剂有关。(p27) §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 3.3.1 水的质子自递平衡 1. 水的质子自递平衡 §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 水的离子积不仅适用于纯水，也适用于所有稀水溶液。25℃的纯水中 [H+] = [OH-] = =1.0×10-7 mol·L-1 §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 2. 水溶液的pH 定义： pH=-lg §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 人体各种体液的pH §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 3.3.2 酸碱在水溶液中的质子转移平衡 1. 质子转移平衡及平衡常数 （1）酸的解离平衡 §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 说明： Ka是水溶液中酸强度的量度，表示酸在水中释放质子能力的大小。 Ka值愈大，酸性愈强。其值大于10时为强酸。 HAc ＞ HCN ＞ NH4+ Ka 1.74×10-5 6.16×10-10 5.59×10-10 一些弱酸的Ka非常小，常用pKa表示，它是酸的解离平衡常数的负对数。 §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 （2）碱的解离平衡 类似地，碱B?在水溶液中有下列平衡 §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 2. 共轭酸碱平衡常数的关系 (1)酸HB及其共轭碱 水溶液中的共轭酸碱对和pKa(25℃) §3.3 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 例 已知NH3的Kb为1.79×1