2011第五章水溶液中的化学反应与水体保护.pptVIP

第5章 水化学与水体保护 教学基本要求 主要内容 §5.1 水溶液中的单相离子平衡 在具体测量时，可将一小块试纸放在点滴板上或用手捏住，再用沾有待测溶液的玻璃棒点湿试纸的中部，则试纸因被待测溶液润湿而变色。将其与标准比色卡比较，即得出pH值。一般待测液湿润试纸后半秒钟内就能与指示剂发生反应，故应及时观察试纸颜色，如果观察时间过迟，试纸可能因吸收空气中的CO2等而使颜色变化，造成测定误差。 比较精确地测定pH值的方法是使用pH计。目前一般pH计测到的pH值精度可达小数点后二位估计的；精密的pH计测到的PH值精度达小数点后三位，即百分位是可靠的，千分位是估计的。用pH计测定溶液的pH值时，必须首先使用已知pH值的标准缓冲溶液作为基准来定位。一般采用邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠、硼砂三种标准溶液来定位。 §5.2 难溶电解质的多相离子平衡 §5.3 配位反应及其应用 一、配位化合物的解离反应 可溶性配位化合物在溶液中可以发生解离，在解离时，外界和内界间全部解离成内界离子和外界离子，这与强电解质类似；而内界配离子中的中心体和配位体间，则与弱电解质相似，在溶液中或多或少地解离出中心体和配位体，并存在解离配位平衡，例如： ［Ag（NH3）2］+ = Ag+ + 2NH3 其解离常数为： ［Ag（NH3）2］+在溶液中的解离与多元弱电解质的解离一样，也是分级进行的。其有一级解离与二级离解，总的离解为： [Ag（NH3）2]+ =Ag++2NH3 Kdo=Kd1o·Kd2o 对相同配位体数目的配离子来说，Kd越大，配离子越易解离，即配离子越不稳定，所以Kd也叫做不稳定常数，可写成K不稳。 解离反应的逆反应为配位反应，配离子在溶液中的稳定性可以用稳定常类K稳表示。例如： Ag++2NH3 =［Ag（NH3）2］+ 显然，K稳和K不稳成倒数关系： 对相同配位体数目的配离子，K稳越大，配离子越稳定。配离子的稳定常数表示配离子在溶液中的相对稳定性，它与配位化合物的结构有一定关系。 利用稳定常数K稳或不稳定常数K不稳可以计算溶液中配位反应和解离反应达到平衡时的中心离子浓度、配位体浓度及中心离子的配位程度。 二、配位平衡的转化 一种配离子在溶液中不仅存在其自身组成的中心体和配位体间的配位—解离平衡，而且还可由于其他中心体或配位体的存在而发生配离子间的转化和两种配离子间的平衡。对于两个中心体和配位体数目均相同的配离子，通常可根据配离子的K稳或K不稳来判断反应进行的方向：配离子间的转化将向着生成更难解离的配离子的方向移动，即生成K稳大的或K不稳小的配离子方向移动。 对于一方面能生成配离子而使难溶电解质溶解，而另一方面又能生成难溶电解质而使配离子解离的反应系统，其沉淀—溶解平衡移动及转化则需视难溶电解质的溶度积及配离子的K稳作具体分析。例如，AgCl溶于氨水的反应： AgCl＋2NH3 = ［Ag（NH3）2］+ ＋ Cl - 其平衡常数K值可推算如下： K= Ks(AgCl)· K稳([Ag(NH3)2]+ =1.77*10-10 *1.22*107 对于一般的难溶电解质在配合剂中的溶解量都可通过类似AgCl溶于氨水的反应先推算出该反应的平衡常数K=Ks·K稳，再根据该反应的平衡常数表达式来计算出难溶电解质的溶解量。 AgCl＋2NH3 = ［Ag（NH3）2］+ ＋ Cl - K=C[［Ag（NH3）2］+].C[ Cl -] / C[NH3]2 = K稳. Ksp[AgCl]=1.77*10-10 *1.22*107 例 5.8 25度在40cm3 0.100mol/l的AgNO3溶液中加入10 cm3 15mol/l的氨水溶液，求Ag+和氨水浓度。 C(Ag+)=0.08mol/l C(NH3)=3.0mol/l 设平衡时C(Ag+)=x mol/l 则： Ag+＋2NH3 = ［Ag（NH3）2］+ 起始 0.08 3.0 0 平衡 x 3-0.08*2+2x 0.08-x K稳f=0.08/2.842 x =1.12*107 C（Ag+）=8.9*10-10 mol/l C(NH3)=2.84 mol/l 例5.10 25度氯化银在6mol/l的氨水溶液中的溶解度. AgCl＋2NH3 = ［Ag（NH3）2］+ ＋ Cl - 起始 6 0 0 平衡 6-2x