大学化学 第三章 电解质溶液-wenPPT.pptx

;传统化学中有四大平衡问题： ;§3-1 弱电解质的解离平衡;§3.1 弱电解质的解离平衡(Dissociation equilibrium of weak electrolyte);可以认为： AB→A＋ + B－(不可逆）强电解质的解离 ;一.解离平衡和解离常数 (Dissociation equilibrium and dissociation constant); 考虑到c?=1 mol/L，为了书写方便，解离常数表达式中的c?和?符号省略，简写为：;再如： ;解离常数的性质： ; 3. 多元弱电解质的解离是分步（分级）进行的， 每一步（级）都有一个相应的解离常数。 如： H2S; 多元弱电解质的解离常数是逐级减小的：Ka2Ka1，说明解离程度越来越小。 ; 所以，对于多元弱电解质来说，主要以一级解离为主，其解离程度的大小主要取决于K1的大小，H2CO3 、H3PO4、H2SO3都是这样。 ;二. 解离度(Degree of dissociation)及其影响因素 ;时，可采取近似计算：1－α≈1 (α≤5%);2. 影响解离度的因素 ;c酸 / mol·dm-3;（2）同离子效应(common ion effect) ： ;3. 水的解离平衡和pH值 纯水有微弱的导电性，所以水也是一种很弱的电解质，常温下，有很少的一部分水分子发生了解离： 298K精确的实验测得纯水中的离子的浓度为： c(H+) = 1.004×10-7 mol/L， c(OH-) = 1.004×10-7 mol/L 则： Kw = 1.004×10-7 × 1.004×10-7 = 1.00×10-14 Kw 称为水的离子积常数。 ★对于水溶液体系，其c(H+) 和c(OH-) 的乘积总是等于常数Kw 。; 为了使用方便，常采用pH值来表示水溶液的酸碱性。即定义： pH = - lg c(H+) pOH = - lg c(OH-) pKw = - lg Kw 根据水的解离平衡关系，它们之间有如下的联系： c(H+) · c(OH-) = Kw = 1.00 ×10-14 , pH + pOH = pKw = 14 对于纯水或中性的水溶液（如NaCl等）： pH = pOH = 7.0 对于酸性溶液: c(H+) 10-7, c(OH-) 10-7, pH 7.0 对于碱性溶液: c(OH-) 10-7, c(H+) 10-7, pH 7.0 ;三.有关解离平衡的计算 （主要是计算离子浓度和解离度） ;解：（1）解法1：设平衡时H＋浓度为x mol·dm-3。 （平衡常数已知，求平衡浓度） ;解法2： 设解离度为? ，∵ ;（2）设达到新平衡时， ; 由于存在同离子效应，??离度降低，解离出的H＋浓度变小，所以： ;【例】（多元弱酸解离平衡的计算） ;设H＋浓度为x mol·dm-3： ;求S2－浓度必须根据二级解离平衡来计算。 ;①多元弱酸溶液中，H＋主要来自一级解离， 可按一元弱酸的解离计算； ;【例】取50 cm3的0.010mol·dm-3甲酸溶液，求溶液中的离子浓度、pH值和解离度。 解: HCOOH ? H+ + HCOO- 起始浓度 / mol·dm-3 0.010 0 0 平衡浓度/ mol·dm-3 0.010-x x x ∵ c/Ka=0.010/(1.77×10-4)=56.5500 ∴ 0.010-x不能近似为0.010，即不能用近似计算 c(H+)=(c·Ka)1/2 ;解一元二次方程得： x=1.24×10-3 mol·dm-3 pH=-lg(1.24×10-3 )=2.91 ?= (1.24×10-3 )/0.010 ×100%=12.4%; 利用弱酸、弱碱的解离平衡，可以用来配制缓冲溶液。缓冲溶液的作用是把溶液的pH值控制在一定的范围之内。在实际的生产科研中，缓冲溶液的作用非常重要。有些化学反应，必须在一定的pH值下进行。还