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三章酸碱反应和沉淀反应

第三章 酸碱反应和沉淀反应 一、水的解离反应和溶液的酸碱度 H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) KW=1.0×10-14 pKw=pH+pOH=lg1.00?10-14=14 中性溶液 [H+]=[OH-]=1.00 ?10-7 mol/L pH = pOH = 7 酸性溶液 [H+] 1.00?10-7mol/L [OH-] pH 7 pOH 碱性溶液 [OH-]1.00 ?10-7mol/L[H+] pH 7 pOH 二、弱电解质的解离反应 (一)解离平衡和解离常数 一元弱酸HA,在水溶液中有平衡: HA(aq) H+(aq)+A- (aq) 为弱酸解离常数, 为弱碱,表示弱电解度解离程度的相对大小的特征常数。与温度有关,一般温度影响小,不考虑 ≤10-4:弱电解质;10-2~10-3: 中强电解质。 (二)解离度和稀释定律 温度和浓度时,?越小,电解质越弱。 AB(aq) A+(aq)+B-(aq) 开始浓度 c 0 0 平衡浓度 c-c? c? c? (四)多元弱酸的分步解离 多元弱酸: 在水溶液中的解离是分步(或分级)的,每级均有Ka. 如 H2S H++HS- HS- H++ S2- 显然 ,多元弱酸的强弱主要决定于Ka1,C(H+)主要由一级解离决定,多元酸当作一元弱酸来处理,可近似认为c(H+) ≈c(HS-)。 (五)解离平衡的移动(同离子效应) 混合后初始浓度 c(HAc)=0.1 mol/L c(NaAc)=0.1 mol/L 设 [H+] is x mol/L, HAc H+ + Ac- 0.100-x x 0.100+ x 由于(c/c?)/Ka500 ,0.100?x? 0.100 x = [H+]=1.76 ?10-5 ?=1.76 ?10-5/0.100 = 1.76 ?10-4 三、盐类的水解反应 盐的组分离子与水解离出来的H+或 OH-结合成弱电解质的反应。 (一)水解反应和水解常数 1、弱碱弱酸盐(NaOAc) OAc-+H2O HOAc+OH- pH7 (二)分级水解 多元弱酸盐(或多元弱碱盐)的水解分级(分步)进行 Na2S S2-+H2O HS-+OH- HS-+H2O H2S+OH- = ? =9.1×10-8 (Kθ逐渐减小) 一般 >> ,因此计算多元弱酸盐或多元弱碱盐溶液的pH值,只考虑一级水解 (三)盐溶液pH值的近似计算 四、沉淀反应 (一)难溶电解质的溶度积和溶解度 1、溶度积常数 难溶强电解质 BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq) 多相离子平衡(溶解-沉淀) 溶度积(常数):一定温度下,难溶电解质饱和溶液中,各组分离子浓度幂的乘积为一常数。 温度有关。 解: (2)pH对某些沉淀反应的影响 M(OH)n(s) Mn++nOH- [c(Mn+)/cθ]·[c(OH-)/cθ]n= c(OH-)/cθ= 如金属离子的浓度c(Mn+)=1.0mol/L,则氢氧化物开始沉淀时c(OH-)为最低值: 沉淀完全时,c(OH-)的最低值为: pH对沉淀产生影响的类型 氢氧化物沉淀 硫化物沉淀 磷酸盐沉淀 草酸盐沉淀等 应用 分离、提纯、鉴定 (3)分步沉淀 分步沉淀:一个体系中同时存在多种离子,逐渐加入一种沉淀剂,发生先后沉淀的现象。 原则:离子积J首先达到溶度积的难溶电解质先沉淀。 同类型电解质:若离子初始浓度相同,沉淀剂浓度用量最小的先沉淀 (三)沉

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