普通化学 大学化学第三章.ppt

2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 第3章 水化学与水污染 教学基本要求 主要内容 §3－1 溶液的通性 §3-2 水溶液中的单相离子平衡 §3-3 难溶电解质的多相离子平衡 （1）一元酸 以醋酸为例 HAc(aq) H+ (aq) +Ac- (aq) 一般在不考虑Ka的单位时，可将上式简化为 设一元酸的浓度为c解离度为α，则 解离度α： HAc(aq) H+ (aq) +Ac- (aq) 初始c(mol·L-1) c 0 0 变化量c(mol·L-1) -c α c α c α 平衡c(mol·L-1) c-cα c α c α 上式表明，溶液的解离度近似与其浓度的平方根成反比。即浓度越稀，解离度越大，这个关系式就是稀释定律。 （2）一元碱，以氨水为例 NH3·H2O(aq) NH4+ (aq) +OH- (aq) 以一元酸相似： ， 当α很小时， 1-α≈11 （3）多元弱酸 多元弱酸的解离是分级进行的，每一级都有一个解离常数，以氢硫酸解离为例，其解离过程分两步进行 H2S（aq） H+ （aq） +HS- （aq） 二级解离为 HS- （aq） H+ （aq） +S2- （aq） 一般：Ka1 ? Ka2 ∴可认为：H＋主要来源于第一步解离 ，即：作一元弱酸处理 多元弱碱: 　S2-＋ H2O　　 HS－＋ OH－ Kb1 　HS-＋ H2O　　 H2S＋ OH－ Kb2 即：作一元弱碱处理 对共轭酸碱对　HA－A－　 HAc(aq) Ac-(aq) + H+(aq) ceq(A-) ceq (H+) Ka = —————— ceq (HA）) Ac-(aq) + H2O(l) HAc(aq) + OH-(aq) ceq(HA) ceq (OH－) Kb = ——————— ceq (A－) Ka·Kb ＝ KW ceq(A-) ceq (H+) —————— ceq (HA) ceq(HA) ceq (OH－) ——————— = ceq (A－) 适用于水溶液中的任何共轭酸碱对　 请找出下列共轭酸碱对的Ka与Kb间的相乘关系： H3PO4 H2PO4－ HPO42－ PO43－ Kb1 Kb2 Kb3 Ka1 Ka2 Ka3 指出：溶液pH值的测定方法有 ①广泛pH试纸或精密pH试纸测定 ②酸度计（精确）测定 3.同离子效应 多组分溶质系统中，易溶强电解质对弱电解质解离平衡的影响，实质是解离平衡的移动。 HAc H++Ac- NaAc Na++Ac- 可见：在弱电解质溶液中，加入具有相同离子的强电解质，则弱电解质的解离度降低——同离子效应。 同离子效应可进行定量计算。 4. 缓冲溶液 １）．缓冲溶液的概念 pH = 4.75 pH = 4.73 50mLHAc－NaAc (c(HAc)=c(NaAc)=0.10mol·L-1) pH = 4.74 pH = 11 pH = 3 50 mL 纯水 pH = 7 加入1滴(0.05mL) 1mol·L-1 NaOH 加入1滴(0.05mL) 1mol·L-1 HCl 实验 象HAc-NaAc这种能保持pH值相对稳定性能的溶液（即不因加入或反应中生成少量强酸或强碱而显著改变pH值的溶液），称缓冲溶液。 ２）．缓冲原理 HAc—NaAc溶液： HAc H+ +　Ac- NaAc Na+ +　Ac- 加入少量强酸时： ceq (HAc) 略有增加, ceq(Ac-)略有减少， 但　　　　 变化不大，此溶液的ceq (H+)或pH值基本不变。 加入少量强碱时：ceq (HAc) 略有减少, ceq(Ac-)略有增加， 但　　　　 变化不大，此溶液的ceq (H+)或pH值基本不变。 ①弱酸－共轭碱 HAc—Ac－、H2PO4－－ HPO4 2 － 、 H2CO3—HCO3 －