电解质溶液和电离平衡.ppt

溶液的pH值 第二十九页，共六十六页，2022年，8月28日 5、缓冲溶液 (1)、同离子效应和缓冲溶液 当溶液的浓度改变时会使解离平衡发生移动，如稀释可使弱电解质的解离度增大。 在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的可溶强电解质时，可使弱电解质的解离度降低，这种现象称为同离子效应。如在NH3·H2O中加入NH4Cl可使NH3·H2O的解离度降低。当加入NH4Cl，c(NH4Cl)?，平衡向左移动，??。 第三十页，共六十六页，2022年，8月28日 例：在0.1 mol·dm-3的NH3·H2O中，加入固体NH4Cl，溶解后NH4Cl浓度为0.1 mol·dm-3（设溶液体积不变），求溶液中c(OH-)、pH值和NH3·H2O的解离度，并与0.1 mol·dm-3 NH3·H2O原溶液比较？ 第三十一页，共六十六页，2022年，8月28日 解：依题意有：设c(OH-) = x mol·dm-3， K?b = (0.1+x)x/ (0.1-x) = x、 ?c(OH-) = 1.8×10-5 mol·dm-3、 pH = 9.26、? = 0.018%。但未加入NH4Cl固体时，即原始0.1 mol·dm-3 NH3·H2O溶液： c(OH-) = (1.8×10-5×0.1)1/2 = 1.33×10-3 mol·dm-3 ? 1.8×10-5 mol·dm-3； pH = 11.2 ? 9.26；? = 1.33% ? 0.018% 。 这表明有同离子效应存在时，电解质的解离度大大降低。 由弱酸-弱酸盐或弱碱-弱碱盐等共轭酸碱对组成的溶液为缓冲溶液。如HAc-Ac-、H2PO4--HPO42-、HCO3--CO32-等。 第三十二页，共六十六页，2022年，8月28日 （2）、缓冲溶液的用途和缓冲范围 ①缓冲溶液在一定范围内稀释或外加少量强酸或碱时，其pH值不变或基本不变。 ②缓冲范围：ca HA-cb A-，缓冲范围ca/cb ? [0.1，10]，溶液的pH值为 pH = pK?a + lgcb/ca。 例如：0.1 mol·dm-3 NH3·H2O与0.1 mol·dm-3 (NH4)2SO4组成的缓冲溶液，求pH值？(K?b = 1.8×10-5) 第三十三页，共六十六页，2022年，8月28日 解：pH = pK?a + lgcb/ca = pK?w – pK?b + lgcb/ca = 8.96 。 ①定性解释缓冲性能：如NH3·H2O-NH4Cl混合溶液中，存在NH3·H2O = NH4+ + OH-，即混合溶液中，c(NH3·H2O) 和c(NH4+)较大，这样便抑制了NH3·H2O的解离，c(OH-)较小（较原NH3·H2O溶液）。 第三十四页，共六十六页，2022年，8月28日 A、当溶液稀释时，体积同时增大，c(NH3·H2O) 和c(NH4+)同时减小，但ca/cb不变，故溶液pH值不变。 B、当加入少量强碱时，即增加了溶液中的c(OH-)，由于同离子效应，平衡将向左移动，抑制了NH3·H2O的解离，使溶液c(OH-)不会发生显著增加（但c(OH-)稍有增大）。 C、当加入少量强酸时，加入的H+与NH3·H2O解离的OH-结合生成弱电解质H2O，致使NH3·H2O的解离平衡向右移动，使c(H+)仍不会有显著增大（但c(H+)稍有减小）。 第三十五页，共六十六页，2022年，8月28日 ②举例定量说明缓冲性能 例：计算含0.1 mol·dm-3 HAc与0.1 mol·dm-3 NaAc的缓冲溶液的pH值？ A、若往100 cm3上述溶液中加入1.00 cm3 1.00 mol·dm-3 HCl； B、改加1.00 cm3 1.00 mol·dm-3 NaOH； C、稀释一倍。问：溶液的pH值分别为多少？ 第三十六页，共六十六页，2022年，8月28日 解：设原始液中c(H+) = x。 依题意有：HAc = H++Ac-， K?a = x(x+0.1)/(0.1-x) = x， ?c(H+) = 1.8×10-5，pH = 4.74； A、当加入1.00 cm3 1.00 mol·dm-3 HCl时，设此时c(H+) = y，pH = 4.74 + lg(0.09+y)/(0.11-y) = 4.66； B、当加入1.00 cm3 1.00 mol·dm-3 NaOH时，设此时c(H+) = z，pH = 4.74 + lg(0.11+y)/(0.09-