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1、第三章电解质溶液现在学习的是第1页，共65页学习要求学习要求 了解强电解质理论的基本内容了解强电解质理论的基本内容 掌握质子理论、共轭酸、共轭碱掌握质子理论、共轭酸、共轭碱 的概念的概念 熟悉弱酸熟悉弱酸 弱碱弱碱 酸常数酸常数Ka 碱常数碱常数Kb 的概念的概念 熟练掌握酸碱熟练掌握酸碱 pH 值计算值计算 现在学习的是第2页，共65页第一节第一节 强电解质溶液理论强电解质溶液理论一、电解质和非电解质一、电解质和非电解质 电解质：在水溶液中或在熔融状态下能导电的电解质：在水溶液中或在熔融状态下能导电的化合物化合物根据根据解离程度解离程度大小，可将电解质分为：大小，可将电解质分为：强电解质强电
2、解质弱电解质弱电解质完全解离完全解离部分解离部分解离强酸、强碱、大多数盐强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、部分盐弱酸、弱碱、部分盐现在学习的是第3页，共65页解离平衡解离平衡强电解质在水溶液中完全解离强电解质在水溶液中完全解离弱电解质在水溶液中的解离是可逆的弱电解质在水溶液中的解离是可逆的HAc H2OAc H3O+解离平衡：解离平衡：正、逆反应速率相等正、逆反应速率相等时，弱电解质时，弱电解质分子和离子间达到的分子和离子间达到的动态动态平衡平衡解离解离化合化合现在学习的是第4页，共65页解离度解离度 解离度：电解质达到解离度：电解质达到电离平衡电离平衡时，时，已电离的分已电离的分子数子数和和原
3、有的分子总数原有的分子总数之比之比 解离度可通过测定电解质溶液的电导或依数解离度可通过测定电解质溶液的电导或依数性来测定性来测定现在学习的是第5页，共65页影响解离度大小的因素影响解离度大小的因素 本性：电解质的结构本性：电解质的结构 外因：溶剂性质、溶液温度、溶液浓度外因：溶剂性质、溶液温度、溶液浓度现在学习的是第6页，共65页bBmolkg-1实实 验验 值值 （Tf/K)计算值计算值(Tf/K)NaClK2SO4HClH2SO40.1000.3480.4580.3550.4130.1860.0500.1760.2390.1790.2160.09300.0100.03590.05150.0
4、3660.04820.01860.0050.01800.02660.01850.02530.00930一些电解质溶液的凝固点降低值一些电解质溶液的凝固点降低值现在学习的是第7页，共65页电解质电解质解离度解离度HCl92%HNO392%NaOH84%NaCl84%KNO383%30%强电解质强电解质110-7molL-1，pH 7，溶液呈溶液呈酸性酸性c(H+)110-7molL-1，pH7，溶液呈溶液呈中性中性c(H+)7，溶液呈溶液呈碱性碱性c(H+)=c(OH-)110-7molL-1，呈呈中性中性水溶液水溶液现在学习的是第34页，共65页（二）酸碱质子传递平衡及其平衡常数（二）酸碱质子
5、传递平衡及其平衡常数平衡时平衡时Ka：弱酸的质子传递平衡常数：弱酸的质子传递平衡常数 酸的解离常数，简称酸常数酸的解离常数，简称酸常数Ka越大，酸给出质子的能力越强，酸越强越大，酸给出质子的能力越强，酸越强现在学习的是第35页，共65页Kb：弱碱的质子传递平衡常数：弱碱的质子传递平衡常数 碱的解离常数，简称碱常数碱的解离常数，简称碱常数Kb越大，碱接受质子的能力越强，碱越强越大，碱接受质子的能力越强，碱越强现在学习的是第36页，共65页（三）共轭酸、碱常数的关系（三）共轭酸、碱常数的关系25C时，时，酸常数与碱常数之积即为水的离子积常数酸常数与碱常数之积即为水的离子积常数 酸的酸常数越大，该酸
6、酸性越强，而其共轭碱酸的酸常数越大，该酸酸性越强，而其共轭碱的碱常数越小，碱的碱性越弱；反之亦然的碱常数越小，碱的碱性越弱；反之亦然现在学习的是第37页，共65页多元弱酸（碱）在水中多元弱酸（碱）在水中 的质子传递反应的质子传递反应特点：特点：在水溶液中的解离是分步进行的在水溶液中的解离是分步进行的现在学习的是第38页，共65页Ka1 Ka2 Ka3 现在学习的是第39页，共65页现在学习的是第40页，共65页思考题：思考题：弱酸的弱酸的Ka越大，给出质子能力越强，酸性越大，给出质子能力越强，酸性越强，则溶液的酸度也越强。越强，则溶液的酸度也越强。现在学习的是第41页，共65页酸酸(HA)的浓
7、度：的浓度：c(HA)单位体积中含有酸单位体积中含有酸(HA)总的物质的量。总的物质的量。酸度：酸度：H3O+平衡时单位体积中游离的平衡时单位体积中游离的H3O+的物质的量。的物质的量。酸的强度：酸性酸的强度：酸性 酸给出质子的能力，越容易给出质子酸性越强。酸给出质子的能力，越容易给出质子酸性越强。酸的浓度、酸度和酸的强度酸的浓度、酸度和酸的强度现在学习的是第42页，共65页（四）质子传递平衡移动（四）质子传递平衡移动初始浓度初始浓度 c 0 0 平衡浓度平衡浓度 c-c c c1.浓度对平衡移动的影响浓度对平衡移动的影响现在学习的是第43页，共65页若若 5%，则，则 1-1稀释定律稀释定律
8、温度一定时，解离度随溶液浓度减小而增大温度一定时，解离度随溶液浓度减小而增大现在学习的是第44页，共65页2.同离子效应同离子效应NaAc Na Ac-平衡移动方向平衡移动方向同离子效应使得弱酸或弱碱的解离度降低同离子效应使得弱酸或弱碱的解离度降低现在学习的是第45页，共65页例题：例题：求求0.100molL-1HAc 溶液的解离度溶液的解离度，如果在，如果在 1.00 L该溶该溶液中加入固体液中加入固体NaAc(不考虑溶液体积变化不考虑溶液体积变化)，使其浓度为，使其浓度为0.100 molL-1，计算溶液的，计算溶液的H+和解离度。和解离度。(1)初始浓度初始浓度 c=0.100 0 0
9、平衡浓度平衡浓度 c-c c c现在学习的是第46页，共65页(2)初始浓度初始浓度 c=0.100 0 0.100平衡浓度平衡浓度 0.100H+H+0.100H+0.100 0.100由由1.32%降为降为0.0174%，H+降低约降低约76倍。倍。利用同离子效应可以控制溶液的利用同离子效应可以控制溶液的pH值值现在学习的是第47页，共65页3.盐效应盐效应盐效应使得弱酸或弱碱的解离度略有增加盐效应使得弱酸或弱碱的解离度略有增加现在学习的是第48页，共65页第三节第三节 酸碱溶液酸碱溶液pH的计算的计算一、强酸和强碱以及强、弱酸混合溶液一、强酸和强碱以及强、弱酸混合溶液（一）（一）强酸和强
10、碱溶液强酸和强碱溶液强酸、强碱溶液的强酸、强碱溶液的pH值可直接求得值可直接求得（二）强、弱酸混合溶液（二）强、弱酸混合溶液强、弱酸混合溶液的强、弱酸混合溶液的pH值可直接根据强酸求出值可直接根据强酸求出现在学习的是第49页，共65页例题：例题：求求1.010-8 molL-1HCl溶液的溶液的pH值值 解：水解离的解：水解离的H浓度为浓度为 x molL-1。电离平衡时电离平衡时 x+1.010-8 xpH=6.97现在学习的是第50页，共65页例题例题 计算计算0.20molL-1 HCl溶液和溶液和0.20molL-1 HAc溶溶液等体积混合后溶液的液等体积混合后溶液的pH值。值。H+=
11、0.1 molL-1 pH 1 解：由于同离子效应，解：由于同离子效应，HAc和和H2O的解离忽的解离忽略不计略不计现在学习的是第51页，共65页二、一元弱酸或弱碱溶液二、一元弱酸或弱碱溶液平衡时平衡时cAH+H+H+cKa20Kw，忽略水的质子自递，忽略水的质子自递近似式近似式cKa20Kw，c/Ka500最简式最简式（一）（一）一元弱酸一元弱酸cKa20Kw现在学习的是第52页，共65页例题例题1.计算计算0.1 molL-1 HAc溶液的溶液的H+。cKa20Kwc/Ka500H+=1.32 103 molL-1 2.计算计算0.1 molL-1 NH4Cl溶液的溶液的H+。H+=7.4
12、810-6 molL-1 现在学习的是第53页，共65页（二）一元弱碱（二）一元弱碱cKb20Kw近似式近似式cKb20Kw，c/Kb500最简式最简式pH pKw pOH现在学习的是第54页，共65页三、多元酸（碱）溶液三、多元酸（碱）溶液 多元弱酸（碱）在水溶液中的质子传递反应是多元弱酸（碱）在水溶液中的质子传递反应是分步进行分步进行的的HS-=H+S2-H2S=H+HS-cKa120Kw，可忽略水的质子自递平衡，可忽略水的质子自递平衡Ka1/Ka2100，当作一元弱酸处理，当作一元弱酸处理现在学习的是第55页，共65页例题：例题：计算计算0.10 molL-1 H2S溶液的溶液的H+、H
13、S-和和S2-。cKa120Kwc/Ka1500H+=9.44 105 molL-1 cKa120Kw，可忽略水的质子自递平衡，可忽略水的质子自递平衡Ka1/Ka2100，当作一元弱酸处理，当作一元弱酸处理HS-H+=9.44 105 molL-1 HS-=H+S2-H2S=H+HS-解：解：现在学习的是第56页，共65页结论：结论：多元弱酸多元弱酸Ka1 Ka2 Ka3，Ka1/Ka2100，当作一元弱酸处理当作一元弱酸处理 多元弱酸第二步质子传递平衡所得的共轭碱的多元弱酸第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似等于浓度近似等于Ka2，与酸的浓度关系不大。，与酸的浓度关系不大。该结论同样适用
14、于多元弱碱该结论同样适用于多元弱碱现在学习的是第57页，共65页例题：例题：计算计算0.10 molL-1 H3PO4溶液中各离子的浓度。溶液中各离子的浓度。Ka1:6.9210-3;Ka2:6.2310-8;Ka3:4.7910-13解解:Ka1/Ka2 100，Ka1c(H3PO4)20Kw,H2PO4H+HPO42 Ka2 OHKW/H+c/Ka1=14.5500现在学习的是第58页，共65页例题：例题：计算计算0.10 molL-1 Na2CO3溶液的溶液的pH。Ka1:4.4710-7;Ka2:4.6810-11Kb1=Kw/Ka2=2.1410-4Kb2=Kw/Ka1=2.2410
15、-8解解:cKb120KwKb1/Kb2100c/Kb1500pH=14 pOH=11.66现在学习的是第59页，共65页四、两性物质四、两性物质1.阳离子酸和阴离子碱组成的两性物质阳离子酸和阴离子碱组成的两性物质2.两性阴离子两性阴离子3.氨基酸型两性物质氨基酸型两性物质现在学习的是第60页，共65页cKa20Kw，c20Ka，水的质子自递平衡可忽略，水的质子自递平衡可忽略H+近似计算公式近似计算公式:两性物质溶液的两性物质溶液的pH值与溶液的起始浓度几乎无关值与溶液的起始浓度几乎无关现在学习的是第61页，共65页1.阳离子酸和阴离子碱组成的两性物质阳离子酸和阴离子碱组成的两性物质Ka是阳离
16、子酸的酸常数是阳离子酸的酸常数Ka是阴离子碱的共轭酸的酸常数是阴离子碱的共轭酸的酸常数NH4AcKa(NH4+)Ka(HAc)现在学习的是第62页，共65页2.两性阴离子两性阴离子Ka是其自身的酸常数是其自身的酸常数Ka是其共轭酸的酸常数是其共轭酸的酸常数HCO3-Ka(HCO3-)Ka(H2CO3)现在学习的是第63页，共65页3.氨基酸型两性物质氨基酸型两性物质Ka是其自身的酸常数是其自身的酸常数Ka是其共轭酸的酸常数是其共轭酸的酸常数NH3+-CH2-COO-现在学习的是第64页，共65页例题：例题：分别计算分别计算0.10molL-1 NaH2PO4溶液及溶液及Na2HPO4溶液的溶液的pH值。值。已知已知H3PO4的的pKa1=2.16，pKa2=7.21，pKa3=12.32 现在学习的是第65页，共65页