第五篇 解离平衡.ppt

第五章 解离平衡 酸碱平衡和溶解沉淀平衡 酸释放一个质子形成其共轭碱；碱结合一个质子形成其共轭酸。 酸、碱得失质子的反应式是酸碱半反应式。 酸碱半反应两边是共轭酸碱对。 共轭酸碱的特点： 酸比它的共轭碱多一个质子。 酸愈强，其共轭碱愈弱；碱愈强，其共轭酸愈弱。 某些物质既可以结合H+，又可以给出氢离子，既为酸，又为碱，称为两性物质。 2 酸碱平衡反应的实质——共轭酸碱对之间的质子传递反应 酸碱平衡反应的方向——较强酸、碱反应生成较弱酸、碱 缓冲溶液pH值的计算公式 例 混合 20 mL 0.10 mol·L-1 的 H3PO4与 30 mL 0.10 mol·L-1 的 NaOH，所得混合溶液是缓冲溶液吗？溶液的pH是多少？ 已知：pKa1=2.16， pKa2=7.21， pKa3=12.32。 植物必须生长在具有缓冲作用的土壤中 微生物必须生长在具有缓冲作用的培养液中 人体的血液必须维持pH值在pH7.37-7.43 在这些缓冲系中，碳酸缓冲系H2CO3-HCO3-的浓度最高，在维持血液pH的正常范围中发挥的作用最重要。 1 溶度积 水溶液中AgCl沉淀与Ag+和Cl-间的平衡为 得 K?sp称为溶度积常数，简称溶度积 5.5 沉淀溶解平衡 5.5.1 溶度积与溶度积规则 起始浓度 c 0 0 平衡浓度 [HCO3-] [CO32-] [H2CO3] 把公式推广到其他两性物质 与两性溶液的起始 浓度无关 见p80 公式成立的近似条件 cKa?20Kw ? ； c/Ka ?′20 P 346 计算氢离子浓度的精确公式 例 1 NH4Ac 溶液中的氢离子浓度 例2 两性物质氨基酸如甘氨酸溶液中的[H+]的计算，见p81 5.3 强电解质溶液 1 表观电离度 强电解质水溶液的解离度应为100%，但实验表明 α 100%。如何解释？ 强电解质在水中是全部解离的； 离子间通过静电力相互作用，每一个离子都被周围 电荷相反的离子包围着，形成离子氛。 离子间相互作用而互相牵制，溶液中离子不是独立 自由的，不能完全自由运动，因而不能百分之百地发挥离 子应有效能。导致实验测得电离度下降 这种实验测得电离度称为表观电离度 与完全自由的 离子相比，在 电场中迁移速率 变慢，电导率下 降, 表观电离度 下降 表观浓度 又称有效浓度 2.活度与活度系数 活度： 离子的表观浓度 (有效浓度)小于理论浓度， 有效浓度的值就是活度 活度系数：  γ称为溶质的活度系数， bθ为标准态的浓度 (即1 mol·kg-1，在很稀的浓度时，与1 mol·L-1相同)。 ★由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般 ★当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电 荷数也少时，活度接近浓度，即 γ≈1。 ★溶液中的中性分子也有活度和浓度的区别， 不过不象离子的区别那么大，所以，通常把 中性分子的活度系数视为1。 ★对于弱电解质溶液，因其离子浓度很小， 一般可以把弱电解质的活度系数也视为1。 离子强度：离子的活度系数是溶液中离子间相互牵制作用的反映，与离子浓度和所带电荷有关 bi和Zi分别为溶液中第i种离子的质量摩尔浓度和该离子的电荷数，近似计算时，也可以用ci代替bi。 I的单位为mol·kg-1。 例 计算下列溶液的离子强度：(1)0.10 mol·kg-1 NaNO3溶液；(2) 0.020 mol·kg-1KBr+0.030 mol·kg-1ZnSO4溶液。 5.4 缓冲溶液（ Buffer Solution ） 5.4.1 缓冲溶液的缓冲作用和组成 实验 样品1，0.10 mol·L-1 NaCl溶液 样品2，含 HAc 和 NaAc 均为0.10 mol·L-1的 混合溶液 操作：加入强酸 HCl 至 0.010 mol·L-1 观察现象：pH值的变化 0.10 mol·L-1 NaCl溶液 NaCl溶液中加入HCl到0.010 mol·L-1 ，溶液的pH由7变为2，改变了5个pH单位。 0.10 mol