无机化学课件上1-6课件.ppt

不同的金属离子生成难溶M(OH)n 的pH不同，因此可控制溶液的pH ，分离某些金属离子 例：在0.20L 0.50mol/L的MgCl2溶液中，加入等体积的0.10mol/L氨水溶液， （1）通过计算判断有无Mg(OH)2 沉淀生成。 （2）为了不生成Mg(OH)2沉淀，加入NH4Cl(s)的质量最低为多少？ 已知：Ksp?=5.1×10－12，Kb ?=1.8 ×10－5 解：（1）等体积混合后 C(Mg2+ )=0.25 mol/L, C(NH3)=0.050 mol/L 设溶液中C(OH- )=x mol/L Mg(OH)2(s) ? Mg2+ (aq) + 2OH- (aq) NH3 (aq) +H2O (l) ? NH4+ (aq) +OH－(aq) 平衡 0.050-x x x x=9.5x10-4 J= C(Mg2+ ) C2 (OH- ) =0.25x(9.5x10-4 ) 2 = 2.3x10-7 因为J Ksp? ,故有Mg(OH)2 沉淀析出 （2）要不产生Mg(OH)2沉淀，最大C (OH- )为： 设加入NH4Cl(s)后，溶液中C(NH4+)=y mol/L NH3 (aq) +H2O (l)?NH4+(aq)+ OH－(aq) 平衡 0.050- 4.5x10-6 y+4.5x10-6 4.5x10-6 =0.050 =y 5-4-3 缓冲溶液pH的计算 例：弱酸与其共轭碱 HA— NaA 组成缓冲溶液 HA(aq) + H2O(l) ? H3O+(aq) +A -(aq) 两边取负对数，得 若为碱与弱碱盐组成的缓冲溶液，如NH3-NH4Cl，得pH的计算式为： NH3 (aq) +H2O (l) ? NH4+ (aq) +OH－ (aq) 例：在90mLHAc-NaAc缓冲溶液中，HAc与NaAc浓度均为0.10mol/L，分别加入： ① 10mL0.010mol/LHCl溶液； ② 10mL0.010mol/LNaOH溶液； ③ 10mLH2O。 试比较加入前后溶液的pH值的变化。 已知HAc的pKa?=4.75 解：加入前 =4.75 – lg(0.10/0.10) = 4.75 ①加入10mL0.010mol/LHCl溶液后 c(HAc)=(0.10×90+0.01×10)/100 =0.091(mol/L) c(Ac－)=(0.10×90－0.01×10)/100 =0.089(mol/L) pH= 4.75 – lg(0.091/0.089) = 4.74 ΔpH=4.74－4.75=－0.01 ②加入10mL0.010mol/LNaOH溶液后 c(HAc)=(0.10×90－0.01×10)/100 =0.089(mol/L) c(Ac－)=(0.10×90+0.01×10)/100 =0.091(mol/L) pH= 4.75 – lg(0.089/0.091) = 4.76 ΔpH=4.76－4.75=0.01 ③加入10mLH2O，HAc和Ac－的浓度改变相同 c(HAc)=c(Ac－) =0.10×90/100 =0.090(mol/L) pH = 4.75 – lg(0.090/0.090) = 4.75 ΔpH=4.75－4.75=0.00 5-4-4 缓冲范围和缓冲能力 1、缓冲范围 通常指pH=pKa??1或pOH=pKb??1的范围。 说明：缓冲范围由缓冲对的pKa?(或pKb?)决定，不同缓冲对的pKa?(或pKb?)不同，因而缓冲范围也不同。 2、缓冲能力 使缓冲溶液的pH值改变1.0 所需加入强酸或强碱的量 3、缓冲溶液的选择和配制 （1）选择合适的缓冲对 原则：应选择pKa?接近pH，或pKb?接近pOH的缓冲对。 （即缓冲对的pKa?或pKb?应在如下范围： pKa? = pH ?1或pKb?=pOH?1。） （2）共轭酸、碱的浓度应适当大，并尽可能使其浓度相近 （3）不与所需体系发生副反应 4、缓冲溶液的应用 （1）用来控制溶液的酸度 （2）用作标准缓冲溶液。如作为酸度计的参比溶液，由一种或两种两性物质组成，其pH由实验测定。如25?C时，饱和酒石酸氢钾pH=3.56 （3）在工农业、生物学、医学、化学