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1、第四章第四章溶液与离子平衡溶液与离子平衡 内容提要内容提要本本章章将将把把前前面面所所讨讨论论的的化化学学反反应应的的一一般般规规律律应应用用于于溶溶液液中中的的离离子子互互换换反反应应，并并着着重重讨讨论论稀稀溶溶液液的的通通性性、水水溶溶液液中中的的酸酸碱碱平平衡衡、配配离离子子解解离离平平衡衡、难难溶溶电电解解质质的的多多相相离离子子平平衡衡以以及及这这些些平平衡衡关关系系的的应用。应用。喝靛瘁涧债浦耐油湛扣精绞氰稠滞虑犁充领歪打谦密炉兜染熏盈翅德茄刺四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡1 学习要求学习要求1.初步掌握稀溶液的通性及其应用初步掌握稀溶液的通性及其应用；2.掌握酸碱平衡、缓
2、冲溶液的概念，能进行溶液掌握酸碱平衡、缓冲溶液的概念，能进行溶液pH的计算；的计算；3.掌握配离子的解离平衡及其移动规律则并会做掌握配离子的解离平衡及其移动规律则并会做简单计算简单计算；4.掌握溶度积规则及其应用并会进行有关计算。掌握溶度积规则及其应用并会进行有关计算。水堕景爆倾南亩助基舒爷苹淫设势迟维晾骡晓吠铜扰神滩厕夷怯囚陨呕虏四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡2第四章第四章溶液与离子平衡溶液与离子平衡4.1稀溶液的通性稀溶液的通性4.2水溶液中的酸碱平衡水溶液中的酸碱平衡4.3配离子的解离平衡配离子的解离平衡4.4难溶电解质的多相离子平衡难溶电解质的多相离子平衡弱推宪秘掇排郎释缄蓖缴团
3、孽呜狭脉霸匿识波掏玫写疮股存哈也读吁吁享四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡34.1稀溶液的通性稀溶液的通性 溶液有两类性质溶液有两类性质 一类是与溶质本性有一类是与溶质本性有关的特性，如酸碱性、关的特性，如酸碱性、溶液的颜色、导电溶液的颜色、导电能力、体积的变化等等。能力、体积的变化等等。另一类是与溶质另一类是与溶质本性无关的通性，包括溶液的蒸气压下降、本性无关的通性，包括溶液的蒸气压下降、溶液的沸点上升和凝固点下降、溶液的渗溶液的沸点上升和凝固点下降、溶液的渗透压。这些性质也叫依数性。透压。这些性质也叫依数性。本节讨论稀溶液的这些通性。本节讨论稀溶液的这些通性。份狂赠些望务昭凭腺久瑰盛丝啪
4、蒋疙肃辈压够娶昂埂哼现椿派翘置敦老妥四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡44.1稀溶液的通性稀溶液的通性4.1.1溶液的蒸汽压下降溶液的蒸汽压下降4.1.2溶液的沸点上升溶液的沸点上升4.1.3溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降4.1.4溶液的渗透压溶液的渗透压矽豆媚醚晶蔚唐镶搀抨摈桓痴柑齿荧菏募妖镀迟蕴拭沃峭难贮棚树而盯厘四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡51.蒸汽压蒸汽压蒸汽压的定义：蒸汽压的定义：在一定温度下，把液体置于密在一定温度下，把液体置于密闭容器中，当液体（或固体）的蒸发（蒸发过程：较闭容器中，当液体（或固体）的蒸发（蒸发过程：较高能量的分子可以溢出液体表面而形成气体分子的过高能
5、量的分子可以溢出液体表面而形成气体分子的过程）速率与凝聚（蒸汽分子回到液体表面的过程）速程）速率与凝聚（蒸汽分子回到液体表面的过程）速率相等时，气、液（或固）两相达到平衡。此时的压率相等时，气、液（或固）两相达到平衡。此时的压力称为力称为饱和蒸汽压（简称蒸汽压）饱和蒸汽压（简称蒸汽压）。温度一定，液体温度一定，液体或固体的或固体的蒸气压就一定。蒸气压就一定。单位为单位为Pa(帕帕)或或kPa（千帕）。（千帕）。份蘸游舀坍松邦奇修盂疵督俞甚逊功凡氦劳霜壬许韩酗旧葱惦阮密砍邀禾四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡6同一物质的蒸气压随温度的升高而增大同一物质的蒸气压随温度的升高而增大;不同物质在同一
6、温度下蒸气压不同。不同物质在同一温度下蒸气压不同。暂诡朴祭株贬评标异破垫耘鞘抨澄狠读攒隐豁搓怕析划荣饯莉桨恬公仔刮四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡7273.150.6105T(K)ACDBp(kPa)固相固相液相液相气相气相水的相图水的相图相图：用图解的方法描述由一种或数种物质所过程的相平衡系统的性质（如沸点、熔点、蒸汽压、溶解度等）与条件（如浓度、压力）及组成等间的关系。把表示这种关系的图叫做相平衡状态图，简称相图。呐拇疗则沛涣刚揉镀废抖咕版寓伟凶匹涯困檀怂倪渠职拐仲炬技冻羔敏绰四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡82.溶液的蒸汽压下降溶液的蒸汽压下降 在一定温度下，当纯溶剂中加入溶质时
7、，在一定温度下，当纯溶剂中加入溶质时，溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压。纯溶溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压。纯溶剂的蒸气压与溶液的蒸气压之差称为溶液的蒸剂的蒸气压与溶液的蒸气压之差称为溶液的蒸气压下降。气压下降。p=pA-p p：溶液的蒸气压下降值；：溶液的蒸气压下降值；pA：纯溶剂的蒸气压；：纯溶剂的蒸气压；p：溶液的蒸气压。：溶液的蒸气压。浙席谭憨庶香陶汀乡铣复轨驼赋窑添蒋万疙窿获漳遮瀑鲁枣傣靛谬蜡哀管四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡91887年法国化学家拉乌尔从实验中发现：年法国化学家拉乌尔从实验中发现：在一定温度下，难挥发的非电解质的稀溶在一定温度下，难挥发的非电解质的稀溶液
8、蒸气压下降值与溶质的摩尔分数成正液蒸气压下降值与溶质的摩尔分数成正比，与溶质的本性无关。故称拉乌尔定律比，与溶质的本性无关。故称拉乌尔定律（Raoultlaw)。糊局序消茧月火椰棕瓦谍淌阿慷考状杉蝶埂腺岿辆诅淋唇菲秸暮圾祈轮脾四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡10拉乌尔定律的数学表达式拉乌尔定律的数学表达式:式中：nA溶质（solute)的物质的量；nB溶剂(solvent)的物质的量；A溶质的摩尔分数；pA纯溶剂的蒸气压锈妄挑狱循翰婆恋畦穿醋缨像司聋殿咳慕蔡远莱瞥豢挑昧广峦佣修否刚朋四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡11溶液的蒸气压为什么下降？溶液的蒸气压为什么下降？当溶剂中加入难挥发溶
9、质而形成溶液时，每个溶当溶剂中加入难挥发溶质而形成溶液时，每个溶质分子与若干个溶剂分子结合，形成质分子与若干个溶剂分子结合，形成溶剂化分子溶剂化分子；溶剂化分子一方面束缚了一些高能量的溶剂分子；溶剂化分子一方面束缚了一些高能量的溶剂分子；另一方面又占据了一部分溶剂的表面，结果使得另一方面又占据了一部分溶剂的表面，结果使得在单位时间内从溶液表面蒸发出来的溶剂分子减在单位时间内从溶液表面蒸发出来的溶剂分子减少，即溶剂分子的蒸发速率降低，结果使系统在少，即溶剂分子的蒸发速率降低，结果使系统在较低的蒸气压下重新建立气相与液相间的平衡。较低的蒸气压下重新建立气相与液相间的平衡。因此，溶液的蒸气压低于纯溶
10、剂的蒸气压因此，溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压,溶液溶液的浓度越高，溶液的蒸气压下降越多。的浓度越高，溶液的蒸气压下降越多。笆协赢丢羊述编咸惦血倘觉幕们害膀枢否淖傲樊屹旋翻渔糖躺蹲初荣淑央四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡12鸯孤明照舷宰歧秤沉乓节捣嫩乌智耸沪巍宛竖席啥淖袄楔啪缚路省疡独悄四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡134.1.2溶液的沸点上升溶液的沸点上升 沸点：液体的蒸汽压等于外界压力时的沸点：液体的蒸汽压等于外界压力时的温度。记为：温度。记为：Tbp液体的沸点受外压影响，外压越大沸液体的沸点受外压影响，外压越大沸点越高，反之亦然。点越高，反之亦然。刑恍砖戏酥捅昨网壬恤用裹妊芥阻
11、纤乒昆恍姐患容腔虹忽哄赔檬咕游桅刽四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡14水冰273.15373.150.6105101.325蒸气压P/kPa温度T/KTfpTbp溶液TbpTfpp霞蠕绵瑟唱蓉妥坷鹤漏脓则吸旋锐斩插壹试嘿寒缮初宿灾副钱姐炬昭肄梅四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡15溶液的沸点上升溶液的沸点上升:溶液的沸点总是高于纯溶剂的溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点，溶液的沸点与纯溶剂的沸点沸点，溶液的沸点与纯溶剂的沸点之差称为溶液沸点上升。即：之差称为溶液沸点上升。即：Tbp=溶液的沸点溶液的沸点-纯溶剂的沸点纯溶剂的沸点杜泞酞抒简衅料悟化播砷肾刊征晴哇逝恒距枕匝义靳候吱逛撬扰诬芍舵粗
12、四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡16拉乌尔定律拉乌尔定律：难挥发的非电解质的稀难挥发的非电解质的稀溶液的溶液的沸点上升与溶液的质量摩尔浓度成正沸点上升与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。比，而与溶质的本性无关。式中式中:m溶液的质量摩尔浓度（即溶液的质量摩尔浓度（即1kg溶剂中所含溶质的物质的量）。溶剂中所含溶质的物质的量）。Kbp溶剂的沸点上升系数（溶剂的沸点上升系数（Kkgmol-1)党庭抚内父但怎剖应盅摹贝萧皱泵砂兰黔付肾芹睦枷灭膊双县箔队豪搓起四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡174.1.3溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降凝固点凝固点(FreezingPoint)：液
13、相液相蒸气压等于固相蒸气压时所对应的蒸气压等于固相蒸气压时所对应的温度称为液体的凝固点。符号：温度称为液体的凝固点。符号：Tfp三疼际罐昆挣你约廓蜀艘卷顾诌志想厕炭像袍眨替石伤牲铡淬订若框轮霜四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡18 溶液的凝固点总是低于纯溶剂的溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点，纯溶剂的凝固点与溶液的凝凝固点，纯溶剂的凝固点与溶液的凝固点之差称为溶液的凝固点下降。即：固点之差称为溶液的凝固点下降。即：Tfp=纯溶剂的凝固点纯溶剂的凝固点-溶液的凝固点溶液的凝固点溶液的凝固点下降：溶液的凝固点下降：寒佯自脑匹赞雄定醒饼侩寺密条逻赌劫眯缄娄履璃闲糊途冰陪烫挛韭亿馋四章溶液与离子平
14、衡四章溶液与离子平衡19拉乌尔定律拉乌尔定律：难挥发的非电解质的稀难挥发的非电解质的稀溶液的溶液的凝固点下降凝固点下降(凝固时仅析出溶剂凝固时仅析出溶剂)与溶与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。无关。T fp =K fp .m式中式中:m溶液的质量摩尔浓度（即溶液的质量摩尔浓度（即1kg溶剂中所含溶质的物质的量）。溶剂中所含溶质的物质的量）。Kfp溶剂的凝固点下降系数（溶剂的凝固点下降系数（Kkgmol-1)佑嫉颠韦颤摹聚讫炬栋却眼樱憋莲格家豆筏学啤诱枫答悦撰瘤烩蒜姜洒鳃四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡20表表4.4一些溶剂的摩尔沸点上升常
15、数和一些溶剂的摩尔沸点上升常数和摩尔凝固点下降常数摩尔凝固点下降常数溶剂溶剂沸点沸点（）kbpKkgmol-1凝固点凝固点（）kfpKkgmol-1醋酸醋酸117.92.53016.663.9苯苯80.1002.535.5335.12氯仿氯仿61.1503.62萘萘217.9555.8080.296.94水水100.000.5150.01.853线祟陆峡营融技帘猿驭川榔雇葡替鳞岿涎盎口妻估会科拱啡霸砚航屈图犬四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡213.1.4溶液的渗透压溶液的渗透压数改镍盾屑锰穴痴嘲褂疲瑞川轰巳踊暴司隆涌霸蠕裁驯福又报擒久荷仕张四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡22纯纯水水海
16、海水水半透膜(a)开始时纯纯水水海海水水h半透膜(b)水分子由纯水向溶液中渗透纯纯水水海海水水（c）施加最小外加压力阻止渗透作用的进行半透膜纯纯水水海海水水半透膜(d)反渗透渗透与反渗透渗透与反渗透来凌筷畅圾泞栗乡龚倪啪国磨摘吞收榷简诈先针滑胖竿茄坟栈要姿毫妖筋四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡23半透膜半透膜：只允许溶剂分子通过、而不允：只允许溶剂分子通过、而不允许溶质分子通过的膜。如细胞膜、许溶质分子通过的膜。如细胞膜、膀胱膜、醋酸纤维素膜等。膀胱膜、醋酸纤维素膜等。用一用一半透膜半透膜将溶将溶液与溶剂（或不同液与溶剂（或不同浓度的溶液）隔开，两侧的溶剂分子会浓度的溶液）隔开，两侧的溶剂
17、分子会通过半透膜向对方运动。通过半透膜向对方运动。糊啦趋挟哗替豹励淹亩骇瓤境犹咽躯绿颜叮余胎火片搀部拿芦拼京衅绷捡四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡24如上如上图所示：图所示：净结果使溶液的毛细管液净结果使溶液的毛细管液面上升，这种面上升，这种溶剂分子通过溶剂分子通过半透膜进入半透膜进入溶液的现象称为溶液的现象称为渗透现象渗透现象。当溶液的液面不再上升时，说明在当溶液的液面不再上升时，说明在单位时间内通过半透膜的单位时间内通过半透膜的溶剂分子数在溶剂分子数在两个方向上相等，两个方向上相等，溶液的液面不再变化，溶液的液面不再变化，系统处在动态平衡状态，称系统处在动态平衡状态，称渗透平衡渗透平衡
18、。蔫恢厚戊丘糯侮胃耽垦源美暂法肝陕褪检严却陪污橇霖贾孩株战胡售殊谦四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡25渗透平衡时溶液产生的液面差，形成渗透平衡时溶液产生的液面差，形成的液柱高度所具有的压力就是的液柱高度所具有的压力就是渗透压。渗透压。换句话说，换句话说，渗透压渗透压就是就是阻止溶剂分子阻止溶剂分子通过半透膜进入溶液所施加于溶液上方的通过半透膜进入溶液所施加于溶液上方的额外压力。额外压力。1886年范特霍夫（年范特霍夫（J.H.VantHoff)根根据实验结果指出：稀据实验结果指出：稀溶液的渗透压与溶液溶液的渗透压与溶液的浓度和热力学温度成正比。的浓度和热力学温度成正比。副驴蔓儡坎执馏驼肛诬
19、港葵蘑朋瑶篷崔廊荧德盾乳袖遗斧括整幼闲惺劣衅四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡26式中：溶液的渗透压；溶液的渗透压；c溶液的物质的量浓度；溶液的物质的量浓度；R摩尔气体常量；摩尔气体常量；R=8.314Pam3mol-1K-1T热力学温度。热力学温度。色畴吕施缕秘棕店懂虽撬辕物擅汇折讯淬骚阵量捎镁钳兢换药谐幅臂私戌四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡27渗透现象在自然界中广泛存在，在渗透现象在自然界中广泛存在，在动植物生命中起着重要作用。渗透压是动植物生命中起着重要作用。渗透压是引起水在生物体中运动的重要推动力。引起水在生物体中运动的重要推动力。如一般植物细胞汁的渗透压可高达如一般植物细胞汁
20、的渗透压可高达2000kPa，所以水可以从植物根部运送，所以水可以从植物根部运送到几十米高的顶端。到几十米高的顶端。人体血液平均的渗透压约为人体血液平均的渗透压约为780kPa，对人体注射或输液时，必须使用渗透压对人体注射或输液时，必须使用渗透压与人体基本相同的溶液。与人体基本相同的溶液。吗伍纳定胳焊涯适瓜案垒捂励拟苯翻捏曹祈渗哟播兄卷贺砍辉斤尝咀蕴宾四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡28例例298K时时，某某 溶溶 液液 的的 浓浓 度度CB=0.1moldm-3。计算其渗透压。计算其渗透压。解：渗透压解：渗透压渗渗=CRT=0.18.314298=248kPa，相相当当于于25M高水柱的
21、压力。高水柱的压力。拳旺激由学镜卿震柒了正腰欧朴搂扒动拎亚枚所径帆孤逞暗弊踪荤括侣祖四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡29例例计算计算9.0gdm-3NaCl溶液，溶液，50gdm-3葡葡萄糖溶液的渗透压。萄糖溶液的渗透压。解：解：人体血液平均的渗透压约为人体血液平均的渗透压约为760kPa，临床上使，临床上使用用0.90%的生理盐水或的生理盐水或5%葡萄糖溶液作为等渗溶葡萄糖溶液作为等渗溶液，就是为了保持静脉注射液处于人体正常的渗透压液，就是为了保持静脉注射液处于人体正常的渗透压范围，否则会导致溶血等严重后果。范围，否则会导致溶血等严重后果。阐采桓隘赋锡哨鲜壮馒搽咀峨卡叭瘟种兜差诧鸟梆玄班
22、蛀澈预秃峭合银店四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡30等渗液高渗液低渗液咕淄颈求即粥聂昏闰烈斗觅捕耸聪镑舷坞妈纂贩桌摔树号怯蔚牺涯廉冒雾四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡31渗透现象在自然界中广泛存在，在渗透现象在自然界中广泛存在，在动植物生命中起着重要作用。渗透压是动植物生命中起着重要作用。渗透压是引起水在生物体中运动的重要推动力。引起水在生物体中运动的重要推动力。如一般植物细胞汁的渗透压可高达如一般植物细胞汁的渗透压可高达2000kPa，所以水可以从植物根部运送，所以水可以从植物根部运送到几十米高的顶端。到几十米高的顶端。寥唉伦堪第莱我伟镶搐嘉流氧蓉浦肿潭榔佐姑区导扔忙泰税蝎满砖刚蛛日
23、四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡32生物体内的细胞膜就是天然的非常完生物体内的细胞膜就是天然的非常完美的半透膜。它可以分离新陈代谢中的美的半透膜。它可以分离新陈代谢中的废物，维持体内电解质的平衡，通过膜废物，维持体内电解质的平衡，通过膜吸收营养成分为各器官提供能量，维持吸收营养成分为各器官提供能量，维持生命过程的继续。几乎生物体内的所有生命过程的继续。几乎生物体内的所有功能都依靠半透膜来完成。肺泡的薄膜功能都依靠半透膜来完成。肺泡的薄膜可以扩张收缩，血液在膜上和空气接触，可以扩张收缩，血液在膜上和空气接触，吸取其中的氧，而血液又不会外溢，皮吸取其中的氧，而血液又不会外溢，皮肤可以透气出汗、
24、排泄废物等等。肤可以透气出汗、排泄废物等等。绅糜得否络屡警季勒犹屿腺问荔锑离贾砷产樟燥衰失阮霄镀辕孙搀吾站奠四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡33反渗透反渗透如果在如果在溶液上方施加的压力大于溶液上方施加的压力大于渗透压，则溶液中的渗透压，则溶液中的溶剂分子会通过溶剂分子会通过半透膜进入纯溶剂中，这个过程叫反半透膜进入纯溶剂中，这个过程叫反渗透。渗透。反渗透的原理多用于海水淡化、污反渗透的原理多用于海水淡化、污水处理及溶液浓缩等方面。水处理及溶液浓缩等方面。睫碴囊核稍皮村这沿稠摹影禹瘫犯控唆獭钻焦赦温禽炭炸蚜缚焕析俞楔耗四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡34组分组分浓度浓度（mgdm-3）
25、浓度浓度（moldm-3）渗透压渗透压MPaNaCl350000.602.8海水海水320002.4NaCl20000.03420.16苦咸水苦咸水250000.1050.28NaHCO310000.01190.09Na2SO410000.007050.042(0.018)MgSO410000.008310.025(0.020)MgCl210000.01050.068(0.026)CaCl210000.090.058蔗糖蔗糖10000.002920.007葡萄糖葡萄糖10000.00550.014(0.0136)表表25时典型渗透压的数据时典型渗透压的数据蝶降柄刷猴额褂品撑躬昆磕饶供蛰林僚杠夹
26、积匡衬端扯睫侨寻知躯绒藤驰四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡35结论结论难挥发难挥发的的非电解质非电解质的的稀稀溶液溶液的通性的通性(蒸气压下降、蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降、渗沸点上升、凝固点下降、渗透压）都与一定量溶剂中所含溶质的物质的透压）都与一定量溶剂中所含溶质的物质的量成正比，而与溶质的本性无关。这些性质量成正比，而与溶质的本性无关。这些性质称为称为稀稀溶液的依数性。溶液的依数性。难挥发非电解质的稀难挥发非电解质的稀溶液的蒸气压、溶液的蒸气压、沸沸点、凝固点和渗透压，根据点、凝固点和渗透压，根据拉乌尔定律拉乌尔定律和和范范托夫公式托夫公式都可以进行定量的计算。都可以进行定量的计
27、算。抠筐践肇彻椭筑腐弧位保凸阔怖虞洪翁子哺云獭街疗地问俱鸯敲椰链淤耸四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡36对于电解质溶液或浓溶液对于电解质溶液或浓溶液的蒸气压、的蒸气压、沸点、凝固点和渗透压沸点、凝固点和渗透压不能用不能用拉乌尔定拉乌尔定律和律和范托夫公式进行定量的计算。计算范托夫公式进行定量的计算。计算值与实际值偏差较大。值与实际值偏差较大。但稀但稀溶液的依数性对这些溶液的依数性对这些溶液依然溶液依然成立，即成立，即溶液的通性（蒸气压下降、溶液的通性（蒸气压下降、沸沸点上升、凝固点下降和渗透压）都只与点上升、凝固点下降和渗透压）都只与一定量溶剂中所含溶质的粒子数有关而一定量溶剂中所含溶质的
28、粒子数有关而与溶质的本性无关。与溶质的本性无关。柞邢稗长趁皮睡孝资撬褐怔盂所秀墨俭俏禽仟纠韧褂算记股岸渡膀扰织概四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡37因此，对电解质溶液或浓溶液，可以根因此，对电解质溶液或浓溶液，可以根据据依数性进行定性的判断，即依数性进行定性的判断，即溶液中溶溶液中溶质的粒子数越多，则溶液的质的粒子数越多，则溶液的蒸气压下降蒸气压下降的越多、沸点上升的越多、凝固点下降的越多、沸点上升的越多、凝固点下降的越多。或者说蒸气压越低，沸点越高，的越多。或者说蒸气压越低，沸点越高，凝固点越低，反之亦然。凝固点越低，反之亦然。沂添抢晾油殆痔塘正善猫畅摊裸背党吹入羊迭瞩旁捣抡豆曼念躁杰瓷
29、义会四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡38如有几种不同物质的水溶液，只要各溶如有几种不同物质的水溶液，只要各溶液中溶质的粒子数相同，则它们的液中溶质的粒子数相同，则它们的蒸气压一蒸气压一定相同，沸点、凝固点和渗透压也是一样。定相同，沸点、凝固点和渗透压也是一样。例：例：将下列相同浓度（将下列相同浓度（0.01moldm-3）的水）的水溶液，按着蒸气压、沸点、凝固点由低到高溶液，按着蒸气压、沸点、凝固点由低到高顺序排列：（顺序排列：（1）NaCl(2)CaCl2(3)葡萄糖葡萄糖（4）NH3.H2O锦墟养魔亦霖耪滞索崎捅思硷脸吴锤邱付厘潭湍答靠闺售往堆瞻敢愧每及四章溶液与离子平衡四章溶液与离子
30、平衡39解：虽然给定的水溶液浓度相同，但粒子解：虽然给定的水溶液浓度相同，但粒子数不同。粒子数由多到少的顺序是：数不同。粒子数由多到少的顺序是：（2），（），（1），（），（4），（），（3），），根据溶液的依数性，溶液中粒子数越多，其蒸根据溶液的依数性，溶液中粒子数越多，其蒸气压越低、沸点越高、凝固点越低，反之亦然。气压越低、沸点越高、凝固点越低，反之亦然。蒸气压、凝固点由低到高的顺序是：蒸气压、凝固点由低到高的顺序是：（2），（），（1），（），（4），（），（3），），沸点由低到高的顺序是：沸点由低到高的顺序是：（3），（），（4），（），（1），），（2），），票纵藉阐咐甭拆轧禽漠瞻敞
31、豫棒尖颓雏坏秸蛮齐皖秘疵缮里携钙出渭瘫恃四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡40对于对于强电解质电解质(strongelectrolytes)的稀溶液的稀溶液来说，静电作用使正、负离子相互吸引，形成来说，静电作用使正、负离子相互吸引，形成离子氛离子氛(ionicatomsphere)，使离子在溶液中的，使离子在溶液中的运动受到影响，因而溶液表现的浓度不同于实运动受到影响，因而溶液表现的浓度不同于实际浓度。际浓度。为了定量描述强电解质稀溶液的性质，为了定量描述强电解质稀溶液的性质，通常将溶液中能有效地自由运动的离子浓度通常将溶液中能有效地自由运动的离子浓度称为离子的有效浓度或活度称为离子的有效浓
32、度或活度(activity)。芹哗漆胜纷钳凉强辙后货洒腕慈习古档柜饥嚣文傻铅诛妓溅蚤光奥解品梗四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡41活度用符号活度用符号a表示，活度与浓度的关系：表示，活度与浓度的关系：a=fc a-活度活度(activity)f -活度因子活度因子(activityfactor)c-浓度浓度(concentration)静按辨镑铱歹号结约蠢邪寐仔漾施垦帝遗辫献寥肛世鳞斑虾钓覆剔感应鸿四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡424.2水溶液中的酸碱平衡水溶液中的酸碱平衡 4.2.1酸碱概念酸碱概念4.2.2酸碱的解离平衡酸碱的解离平衡4.2.3同离子效应与缓冲溶液同离子效应与缓冲
33、溶液肇诬您僧靡悠煮梯车铡吉慷泪伺偶伺妒失琼处鞭馅绊革肿类锤吗赣割焊浅四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡434.2.1酸碱概念酸碱概念1.酸碱理论的发展酸碱理论的发展2.酸碱质子理论酸碱质子理论3.酸碱电子理论酸碱电子理论研挂管不大州奸纲埋聋印祸朱谣腔详沧闲氢瓤沫贫豁乃价厩熊碱咕迫希祟四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡441.酸碱理论的发展（阿仑尼乌斯电离理论）酸碱理论的发展（阿仑尼乌斯电离理论）（19031903年阿仑尼乌斯荣获诺贝尔化学奖）年阿仑尼乌斯荣获诺贝尔化学奖）阿仑尼乌斯（瑞典）提出电离理论：酸是在水溶液中能电离生成氢离子的物质，因此氢离子是酸性溶液的体现者，而酸的强度与氢正离子
34、的浓度成正比；碱是在水溶液中能电离生成氢氧根负离子的物质，因此产生氢氧根负离子是碱的特征。酸碱中和反应就是氢氧根离子和氢离子相互化合而生成水的反应。巢擎走伴韩络隶莎磺厅阅秩胡换当盼羚氮戈纶蓉垛分勘似的间鱼副陇厘扫四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡452.酸碱质子理论酸碱质子理论1923年 丹 麦 化 学 家 布 朗 斯 特（U.N.Brdnsted）和 英 国 化 学 家 劳 莱（T.M.lowry）各自独立地提出酸碱质子理论，认为凡是能放出质子（氢离子）的物质都是酸，能与质子结合的物质都是碱。简单地说，酸是质子的给予体，而碱是质子的接受体，这个定义就不限于是水作为溶剂。泣秽砸招斋纠负光篇晴
35、卑峰沂鹰既敷蜘荡恒化萝脸菊铭砧镁掉鼻现刑审芬四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡46根根据据酸酸碱碱质质子子理理论论，酸酸给给出出质质子子后后剩剩余余的的那那部部分就是碱，反过来说，碱接受质子后就成为酸。分就是碱，反过来说，碱接受质子后就成为酸。酸酸=碱碱+H+这种互相关系叫做共轭关系。这种互相关系叫做共轭关系。晕凯担琉咽磺妄考著凑阵艇蹭楞禹淖迈惑妨婿捷冕擒遂芬你诬扦途橙儒帧四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡47酸酸=碱碱+H+HCl=Cl-+H+NH4+=NH3+H+HSO-=SO2-4+H+酸、碱可以是分子，也可以是正离子或负离子。酸、碱可以是分子，也可以是正离子或负离子。浙诸滔蹿创讣喀
36、氯壁拿检蓄几凋号假宋昔笋斥栗钦澜舌艳傀肛谁蝇奶靖芥四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡48必须强调，只有当有碱接受质子时，酸才会给必须强调，只有当有碱接受质子时，酸才会给出质子；同样，只有当有酸给出质子时，碱才出质子；同样，只有当有酸给出质子时，碱才能接受质子。能接受质子。H2O+HCl=H3O+Cl-碱1酸2酸1碱2H+H2O+NH3=OH-+NH+4酸1碱2碱1酸2H+在撒蛔捅捻秩父馈忍臂准咯羡滓捷桨起孰随扛源闷珊赞绦音镐拓寡脆浅洋四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡49与电离理论相比，酸碱质子理论，扩大了酸与电离理论相比，酸碱质子理论，扩大了酸碱的含义与酸碱反应的范围，它是用于非水溶碱的
37、含义与酸碱反应的范围，它是用于非水溶剂的体系，这个理论把各类酸碱反应归纳为质剂的体系，这个理论把各类酸碱反应归纳为质子传递反应，从而加深了人们对酸碱反应的认子传递反应，从而加深了人们对酸碱反应的认识。酸碱质子理论中没有盐的概念。识。酸碱质子理论中没有盐的概念。但但对对于于不不含含质质子子的的酸酸碱碱性性物物质质如如酸酸性性的的SO3和和碱性的碱性的CaO就无法说明了。就无法说明了。秒颐芹简酬屉妖卵塘杨纤震揣票茹输举责涝波俘惺苞畏操指舰常遥阂伯耗四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡50在在提提出出质质子子理理论论同同一一年年（1923年年），美美国国化化学学家家路路易易斯斯提提出出了了酸酸碱碱电
38、电子子理理论论（广广义义酸酸碱碱理理论论）。他他认认为为酸酸是是接接受受电电子子对对的的物物质质，碱碱则则是是给给出出电电子子对对的的物物质。质。3.酸碱电子理论酸碱电子理论酸酸碱碱化合物化合物A+:B=ABH+:OH-=H2OAg+2:NH3=H3NAgNH3+逮蓝槽窗婚呻市寻伎怠颓韭聂酌挥哎腿肌庞渡渺种炯苛藩告案射骚瘫慑益四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡514.2.2酸碱的解离平衡酸碱的解离平衡1.一元弱酸、弱碱的解离平衡一元弱酸、弱碱的解离平衡2.多元酸的解离平衡多元酸的解离平衡拓捕凤砷垛涅岭壮妮凡蓟蔽腺克玄需斩嘘巩读率强外伙逞漱裴捞曝磷卤职四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡521
39、.一元弱酸、弱碱的解离平衡一元弱酸、弱碱的解离平衡一元弱电解质，如醋酸一元弱电解质，如醋酸CHCH3 3COOHCOOH简写为简写为HAcHAc，其在水溶液中达到解离平衡时：，其在水溶液中达到解离平衡时：简写为：HAc(aq)=H+(aq)+Ac-(aq)HAc(aq)+H2O(l)=H3O+Ac-(aq)Ka表示弱酸的标准解离常数予俺殖琢灭腆啼惟荚炯巾狗新馆套蛹萌咙拴阴沤泥钟物蚜忽羞学盆口掷属四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡53一元弱碱的解离平衡一元弱碱的解离平衡NH3H2O(aq)=NH4+(aq)+OH(aq)Kb：弱碱的标准解离常数弱碱的标准解离常数（简称弱碱解离常数）（简称弱碱解
40、离常数）稚考魂糠颂危荚汉瞧新近庙锹柳谭粘邵逃低钮症沽造锡毛罢沤讫肿眺酵潘四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡54Ka、Kb和和K一样，其数值越大，表一样，其数值越大，表明解离平衡时离子的浓度也越大，即明解离平衡时离子的浓度也越大，即弱电解弱电解质解离的程度质解离的程度越大越大。解离常数与溶液的浓度无关，只与温度解离常数与溶液的浓度无关，只与温度有关，但温度的影响一般不大，故通常不考有关，但温度的影响一般不大，故通常不考虑温度的影响。虑温度的影响。K i的计算方法：可以用热力学数据酸的；的计算方法：可以用热力学数据酸的；也可以籍以实验测定。一些物质在水溶液中的也可以籍以实验测定。一些物质在水溶液
41、中的解离常数见附表解离常数见附表-5-5。耪酷彦惮诣谰铜蚤翘霖概世叉侵污涛藐辛扩惰尊涕痈诡戍襟冰巩鹰醛嫡径四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡55根根据据解解离离常常数数可可以以比比较较同同元元弱弱酸酸或或弱弱碱碱的的相相对对强强弱弱。通通过过K还还可可以以计计算算弱弱电电解解质质的的有有关关浓浓度度。计计算算方方法法如如下：下：AB=A+B-起始浓度moldm-3c00平衡浓度moldm-3c-x x x摈悬贾鞠坚瓤琐领瞄宇伙猎凄旅娄热磐厅凉墨丘坡锦慢阮悄视盏煤儡待备四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡56若：c/K380,或K2瘟晰溶孜丑芯譬胚唾习缔犁郝视肢果双淬凉弟绳赎彩穷姨爪虑谦铡坦痔
42、劈四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡61以以H2CO3为例说明：为例说明：一级电离：一级电离：H2CO3(aq)=H+(aq)+HCO-(aq)二级电离：二级电离：HCO-(aq)=H+(aq)+CO2-3(aq)蜀墒组固掳女踪熟橡恃弹煤毗先乞税锣荡协靴秆墙沂醇锦毛希严韭札表再四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡62为什么为什么Ka2Ka2，故在计算多元弱酸的，故在计算多元弱酸的 c(H+)时，可忽略二级解离平衡。时，可忽略二级解离平衡。各各解解离离平平衡衡常常数数表表达达式式中中的的浓浓度度，如如H+，为为两两级级解解离离出出的的总总浓浓度度。它它同同时时满满足足溶溶液液中中存存在在的各级
43、解离平衡，同理，的各级解离平衡，同理，HCO-为同一浓度。为同一浓度。说明说明妹丝奶宗摆悔撇扩酉尺恐救衍烟格叭叁邢完向燥床头毡诸骋谭各昂皿扔廉四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡634.2.3同离子效应与缓冲溶液同离子效应与缓冲溶液1.同离子效应同离子效应2.缓冲溶液及其缓冲溶液及其pH的计算的计算3.缓冲溶液的应用、选择与配制缓冲溶液的应用、选择与配制求子决姜痰卧虏素诉呐蜗伺霄猛货好利球姑啸摸行棉马酋氟饱开焚纤莉蓄四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡641.同离子效应同离子效应在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的强电解质，使弱电解质的解离度降低的现象称为强
44、电解质，使弱电解质的解离度降低的现象称为同离子效应同离子效应。例如：在。例如：在HAc溶液中加入溶液中加入NaAc，由于由于Ac-浓度增大，使浓度增大，使HAc解离平衡向生成解离平衡向生成HAc方向移动，降低了方向移动，降低了HAc的解离度。的解离度。峙敌庆娇宜娱顺袁锣悠叹铰莆溯锹邵俘浓您鸽篷持第傈宿板着崔搽斋淬拖四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡65HAc（aq）=H+Ac-（aq）NaAc（aq）Na+Ac-（aq）NH3（aq）+H2O（aq）=NH+4+OH-NH4Cl（aq）NH3+Cl-根据平衡移动原理根据平衡移动原理泻氢暑认漏佯歌耕蹭争决砷音变蔼损簇误板俭毙呼坪良躯才戊钓深验絮
45、侣四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡66【例【例4.3】求求1dm3的的0.100moldm-3氨水溶液氨水溶液中加入中加入0.100molNH4Cl后氨水溶液的后氨水溶液的c(OH-)。解：设解离平衡时解：设解离平衡时c(OH-)=ymoldm-3NH3H2O=NH4+OHc(平衡）平衡）moldm-30.100-y0.100+yyKb=c(NH4+)/c c(OH-)/c c(NH3H2O)/c 1.810-5=(0.100+y)y0.100-y馈蛙袄绽咖责社坟洛郸不部琉钩釉箔宾弥澎桓变走蛹呼煞姬稳辑涨矾崇琉四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡67因因Kb很小很小,0.100-x0.10
46、0 x=1.77105moldm-3与原来与原来0.100moldm-3氨水相比氨水相比c(OH-1)=1.3410-3moldm-3）可见可见,在在氨水溶液中加入氨水溶液中加入含有相同含有相同NH4+离离子的强电解质后，使弱电解质子的强电解质后，使弱电解质氨水溶液的氨水溶液的c(OH-)下下降了降了75多倍。多倍。族墟很厕馏崩荒蜡锹妻埂沮橇森拳痘函汰醚叁愤甚奎颜祝奇冯叁来调昨本四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡682.缓冲溶液以及缓冲溶液以及pH值值溶液都有一定的溶液都有一定的pH值，但一般溶液的值，但一般溶液的pH值会因少值会因少量的酸或碱的加入而发生明显变化。量的酸或碱的加入而发生明显
47、变化。如如1dm3NaCl溶液中，只要加入溶液中，只要加入2滴滴1mol.dm-3的的HCl，溶液的溶液的pH值就会由值就会由7降到降到4。但有一种溶液的但有一种溶液的pH值就不受外来少量的值就不受外来少量的酸或碱的影响，这就是酸或碱的影响，这就是缓冲溶液。缓冲溶液。缓冲溶液：缓冲溶液：能够减弱外来少量酸能够减弱外来少量酸、碱或稀释、碱或稀释的影响，而使本身的影响，而使本身pH值保持相对稳定的溶液。值保持相对稳定的溶液。嚏箔始狮椭轮客观抹敦粕澄陪秃锯赘删奋糟俞疚摆饯萨紫厉问图首躯破踏四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡69例如，在由醋酸和醋酸铵例如，在由醋酸和醋酸铵(HAc-NH4Ac)组成的
48、溶液里，或者在由氨水和氯化铵组成的溶液里，或者在由氨水和氯化铵(NH3.H2O-NH4Cl)组成的溶液里，分别加组成的溶液里，分别加入少量强酸或者少量强碱或者用水稀释，入少量强酸或者少量强碱或者用水稀释，溶液的溶液的pH值基本不变。值基本不变。象这样的溶液即象这样的溶液即为缓冲溶液。为缓冲溶液。瞥咋回屉柑龚牢敌畴火酣贸启挚傣代消杯痴膳雄探高冶俩雨打蜗随闷饶思四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡70缓冲作用原理：缓冲作用原理：弱酸-弱酸盐或弱碱-弱碱盐组成的缓冲溶液为什么具有保持溶液 pH值基本不变的特性,即具有缓冲作用呢?现以现以HAc和和NaAc组成的组成的缓冲溶液为例缓冲溶液为例:HAcH
49、+Ac-(1)大量大量大量大量NaAc=Na+Ac-胶惶立烙钓拜境遵膘樱崩痒酚亮哺问丈著酒腿柿纱熏敌巫绢眠骸聊祸千迈四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡71 如果在溶液里加入少量强酸，意味着加入如果在溶液里加入少量强酸，意味着加入H H+,使平衡（使平衡（1 1）向左移动，抵消掉）向左移动，抵消掉H H+浓度的浓度的增加，导致：增加，导致：pH pH 值基本不变。值基本不变。如果在溶液里加入少量强碱，意味着加入如果在溶液里加入少量强碱，意味着加入OHOH-,HAc,HAc便和便和OHOH-结合生成结合生成H H2 2O O和和AcAc-，导致：，导致：pH pH值基本不变。值基本不变。加入少量
50、水，等于将溶液略微稀释，加入少量水，等于将溶液略微稀释，pHpH值值也基本不变。也基本不变。地跳功袍参解梯肠励俏御只耳谬殿掩渔哺来衡辨汀颊茧淮霓慢俺缮渭普母四章溶液与离子平衡四章溶液与离子平衡72缓冲溶液缓冲溶液pH计算计算：弱酸：弱酸-弱酸盐弱酸盐HAc(aq)=H+(aq)+Ac-(aq)Ka(HAc)=c(H+)/c c(Ac-)/c c(HAc)/c c(H+)=Ka(HAc)c(HAc)c(Ac-)c pH=lgc(H+)c=lgKa(HAc)lgc(HAc)c(Ac-)则则pH=pKalgc(共轭酸)c(共轭碱）涉宣穷沙术镰幅众摄琐急吊恬叁咙滴瓜咀土竿平子鹏搬炉绅邑胀趋逛皋吾四章溶