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1、会计学1水化学与水污染水化学与水污染第一页，共86页。2023/5/262溶溶 液液 浓浓 度度 的的 表表 示示(biosh)方法方法（1 1）质量摩尔浓度：）质量摩尔浓度：mB mB=溶溶质质(rngzh)(rngzh)的的物物质质量量 /溶溶剂剂的的质量质量 （molkg-1molkg-1）（2 2）物质的量浓度：）物质的量浓度：CB=CB=nB/V nB/V=溶溶 质质 的的 物物 质质 量量/溶溶 液液(rngy)(rngy)体体 积积（moldm-3moldm-3）（3 3）质量分数：）质量分数：w=mw=m溶质溶质 /m/m溶液溶液（4 4）摩尔分数：）摩尔分数：X XB B=n
2、=nB B/n/n总总，混合物中各物质的摩尔分数之和等于，混合物中各物质的摩尔分数之和等于1 1 （5 5）体积分数：）体积分数：B B=V=VB B/V/V总总第2页/共86页第二页，共86页。2023/5/2631 1 溶液的蒸气溶液的蒸气(zhn q)(zhn q)压下降压下降pp(1)(1)溶剂的蒸气溶剂的蒸气(zhn q)(zhn q)压：压：H H2 2O O（l l）H H2 2O O（g g）液液-气平衡气平衡(pnghng)(pnghng)时蒸气的时蒸气的压力压力:p(H2O)p(H2O)称为水的（饱和）蒸气压，其值受温称为水的（饱和）蒸气压，其值受温度度(wnd)(wnd)
3、影响。影响。=p p(H(H2 2O)/O)/p pK3.1 非电解质溶液的通性非电解质溶液的通性第3页/共86页第三页，共86页。2023/5/264(2)(2)(2)(2)溶液的蒸气溶液的蒸气溶液的蒸气溶液的蒸气(zhn q)(zhn q)(zhn q)(zhn q)压下降压下降压下降压下降溶剂溶剂(rngj)(rngj)的蒸气压为的蒸气压为popo，溶液的蒸气压为，溶液的蒸气压为p p。实验表明实验表明p pop bNaCl bHAC bbHAC b糖糖 ，bB bB越大，越大，TfpTfp越低。越低。因此因此,凝固点由高到低的顺序是凝固点由高到低的顺序是(1)(2)(3)(1)(2)(
4、3)例题例题1：下列溶液凝固点的高低：下列溶液凝固点的高低(god)顺序：顺序：0.1mol.kg-1糖的水溶液糖的水溶液;0.1mol.kg-1醋酸的水溶液；醋酸的水溶液；0.1mol.kg-1氯化钠的水溶液；氯化钠的水溶液；第12页/共86页第十二页，共86页。2023/5/26135 5、应用、应用1.1.通过通过(tnggu)(tnggu)溶液的溶液的P P、TbpTbp、TfpTfp、:测定高分子化合物的分子量测定高分子化合物的分子量;2.2.应用凝固点下降原理应用凝固点下降原理:汽车水箱防冻剂汽车水箱防冻剂;北北方冬季消雪剂方冬季消雪剂(除雪剂除雪剂)3.3.金属加工过程金属加工过
5、程:热处理、盐浴（防止金属热处理、盐浴（防止金属氧化脱碳）氧化脱碳）;4.4.利用渗透压原理在医学上的应用利用渗透压原理在医学上的应用:静脉注静脉注射、等渗溶液射、等渗溶液;5.5.利用反渗透原理利用反渗透原理:溶液的浓缩、海水淡化、溶液的浓缩、海水淡化、水处理。水处理。第13页/共86页第十三页，共86页。2023/5/2614小结小结(xioji)(xioji)：本节主要介绍了难挥发的非电解质本节主要介绍了难挥发的非电解质(fi din(fi din ji zh)ji zh)的稀溶液的通性（依数性定理）。熟悉的稀溶液的通性（依数性定理）。熟悉溶液浓度的表示方法；重点掌握溶液的蒸气压下溶液浓
6、度的表示方法；重点掌握溶液的蒸气压下降；着重理解渗透压中半透膜的作用；了解溶液降；着重理解渗透压中半透膜的作用；了解溶液的通性在实际中的应用。的通性在实际中的应用。练习练习(linx)(linx)：P157 4P157 4作业：作业：P157 6 P157 6 第14页/共86页第十四页，共86页。2023/5/2615第二节第二节水的解离反应水的解离反应(fnyng)(fnyng)和溶液的酸碱性和溶液的酸碱性第15页/共86页第十五页，共86页。2023/5/26163-2-1 酸碱理论酸碱理论(lln)酸碱电离酸碱电离(dinl)理论理论阿仑尼乌斯酸碱理论阿仑尼乌斯酸碱理论(lln)认为：
7、认为：酸酸是在水溶液中产生的阳离子只是是在水溶液中产生的阳离子只是H+的的化合物；化合物；碱碱是在水溶液中产生的阴离子只是是在水溶液中产生的阴离子只是OH-的化合物；的化合物；酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离的的H+和和OH-程度来衡量程度来衡量第16页/共86页第十六页，共86页。2023/5/2617阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯 酸碱反应(fnyng)的实质是 H+OH-=H2O（2 2）优缺点：）优缺点：ArrheniusArrhenius电电离离理理论论简简单单，是是第第一一个个电电解解质质溶溶液液理理论论，对对溶溶液液理理论论的发展具有重要作用；的发展具有
8、重要作用；缺缺点点是是把把酸酸碱碱的的概概念念局局限限于于水水溶溶液液系系统统内内，难难于于解解释释(jish)(jish)非非水系统进行的反应。例如，水系统进行的反应。例如，NH3NH3与与 HClHCl在在气气相相或或者者在在苯苯中中反反应应也也生生成成NH4ClNH4Cl，电电离离理理论论就就不不能能解解释释(jish)(jish)。第17页/共86页第十七页，共86页。2023/5/2618(1923(1923年，丹麦年，丹麦(dn mi)nsted(dn mi)nsted 和英国和英国LowryLowry提出提出)布朗斯特布朗斯特酸碱的质子酸碱的质子(zhz)理论理论（1 1）要点）
9、要点 反应中任何能给出质子的分子反应中任何能给出质子的分子或离子，即质子给予或离子，即质子给予(jy)(jy)体叫体叫做酸做酸.反应中任何能接受质子的分子反应中任何能接受质子的分子或离子，即质子接受体叫做碱或离子，即质子接受体叫做碱.酸碱反应是质子由质子给予酸碱反应是质子由质子给予(jy)(jy)体向质子接受体的转移过体向质子接受体的转移过程程.第18页/共86页第十八页，共86页。2023/5/2619（2 2）质子理论的特点）质子理论的特点 该该定定义义(dngy)(dngy)不不涉涉及及发发生生质质子子转转移移的的环环境境，故而在气相和任何溶剂中均通用故而在气相和任何溶剂中均通用.质质子
10、子理理论论中中无无盐盐的的概概念念，电电离离理理论论中中的的盐盐，在在质质子子理理论论中中都都是是离离子子酸酸或或离离子子碱碱，如如NH4ClNH4Cl中中的的NH4+NH4+是离子酸，是离子酸，Cl Cl是离子碱是离子碱.得失质子的物质组成共轭酸碱对得失质子的物质组成共轭酸碱对 HB=H+B-HB=H+B-酸质子酸质子+共轭碱共轭碱酸酸 H H+碱碱例：例：HAcHAc的共轭碱是的共轭碱是Ac-Ac-，Ac-Ac-的共轭酸是的共轭酸是HAcHAc，HAc HAc和和Ac-Ac-为一对为一对(y du)(y du)共轭酸共轭酸碱。碱。第19页/共86页第十九页，共86页。2023/5/2620
11、 酸碱可以是分子(fnz)、阴离子、阳离子，如Ac-是离子碱，是离子酸；（2）酸碱反应的实质：两个共轭酸碱对之间的质子(zhz)传递。H H+第20页/共86页第二十页，共86页。2023/5/262119231923年，年，LewisLewis提出提出（1 1）理论要点）理论要点(yodin)(yodin)：凡凡可可以以接接受受电电子子对对的的分分子子、原原子子团团、离离子子为为酸酸（electron pair acceptorelectron pair acceptor）；）；凡凡可可以以给给出出电电子子对对的的物物质质为为碱碱（electron electron pair pair do
12、nordonor）。）。酸碱电子酸碱电子(dinz)理论理论第21页/共86页第二十一页，共86页。2023/5/26223-2-2 水的解离水的解离(ji l)反应和溶液的酸碱反应和溶液的酸碱性性水的解离水的解离(ji l)反应反应纯水或稀溶液中纯水或稀溶液中 H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)c(H+)/c c(OH-)/c =Kw Kw水的离子积水的离子积Kw(298.15K)=1.010-14-14Kw与温度有关。与温度有关。第22页/共86页第二十二页，共86页。2023/5/2623溶液溶液(rngy)的酸碱的酸碱性和性和pH溶液的酸碱性溶液的酸碱性7=71.010-71.0
13、10-71.010-7c(OH-)/molL-11.010-7c(H+)/molL-1碱性碱性中性中性酸性酸性溶液酸碱性溶液酸碱性c(H+)/c c(OH-)/c =Kw pH=-lg c(H+)/c pOH=-lg c(OH-)/c pH=pKw-pOH=14-pOH第23页/共86页第二十三页，共86页。2023/5/2624例例0.10 molL-1HAc溶液中溶液中,c(H+)=1.3410-3molL-1例例20.10 molL-1NH3H2O溶液中溶液中,c(OH-)=1.3210-3molL-1 pH值越大，溶液酸性值越大，溶液酸性(sun xn)越弱，越弱，碱性越强。碱性越强。
14、pH=-lgc(H+)/c =-lg1.3410-3=2.87pH=14-pOH=14-lgc(OH-)/c =14-lg(1.3210-3)=11.12第24页/共86页第二十四页，共86页。2023/5/2625酸碱指示剂酸碱指示剂能在一定能在一定pH范围内保持一定颜色的某些范围内保持一定颜色的某些有机弱酸或弱碱。有机弱酸或弱碱。甲基橙甲基橙 红红 橙橙 黄黄3.1 4.4石蕊石蕊(sh ru)红红 5.0 紫紫 8.0 蓝蓝酚酞酚酞 无色无色 粉红粉红 红红8.0 10.0pH试纸在不同试纸在不同(b tn)的的pH溶液中显不同溶液中显不同(b tn)的颜色的颜色第25页/共86页第二十
15、五页，共86页。2023/5/2626第三节第三节弱电解质的解离弱电解质的解离(ji(ji l)l)反应反应第26页/共86页第二十六页，共86页。2023/5/26273-3-1 解离解离(ji l)平衡和解离平衡和解离(ji l)常数常数一元弱酸一元弱酸 HA(aq)H+(aq)+A-(aq)弱电解质在水溶液中部弱电解质在水溶液中部(zhn b)分解离，存在解分解离，存在解离平衡。离平衡。c(H+)/c c(A-)/c c(HA)/c Ki(HA)=c(H+)c(A-)c(HA)简化为简化为Ki(HA)=解离解离(ji l)平衡平衡Ki 标准解离常数标准解离常数Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱
16、标准解分别表示弱酸、弱碱标准解 离常数离常数第27页/共86页第二十七页，共86页。2023/5/2628Ki 越小越小,弱电解质解离越困难，电解质越弱。弱电解质解离越困难，电解质越弱。弱电解质：一般弱电解质：一般 Ki 10-4 中强电解质：中强电解质：Ki=10-210-3解离解离(ji l)常数常数Ki 可表示弱电解质可表示弱电解质解离程度大小解离程度大小。Ki 与与浓度无关浓度无关，与，与温度有关温度有关。由于温度对由于温度对Ki 影响不大，一般可不考虑影响不大，一般可不考虑其影响。其影响。第28页/共86页第二十八页，共86页。2023/5/26293-3-2 解离解离(ji l)度
17、和稀释定律度和稀释定律解离解离(ji l)度度解离部分弱电解质浓解离部分弱电解质浓度度未解离前弱电解质浓未解离前弱电解质浓度度解离度解离度()100%解离度可表示弱电解质解离程度的大小解离度可表示弱电解质解离程度的大小在温度、浓度相同在温度、浓度相同(xin tn)条件下条件下,越小，电解质越弱。越小，电解质越弱。第29页/共86页第二十九页，共86页。2023/5/2630稀释稀释(xsh)定定律律一元弱酸一元弱酸 HA(aq)H+(aq)+A-(aq)c(H+)c(HA)c(H+)/c c(A-)/c c(HA)/c Ka(HA)=()2 c1-cKi ()2 cc Kic/c若若很小时很
18、小时,1-1Ki 与与都能说明弱电解质的解离程度；都能说明弱电解质的解离程度；但但与与c有关，有关，Ki 与与c无关。无关。第30页/共86页第三十页，共86页。2023/5/26313-3-3 弱酸或弱碱溶液中离子弱酸或弱碱溶液中离子(lz)浓度计浓度计算算若若Ki Kw,c(molL-1)不很小不很小,可忽略水的解离可忽略水的解离。一元弱酸溶液中一元弱酸溶液中c(H+)的计算的计算一元弱电解质溶液中离子浓度的计算一元弱电解质溶液中离子浓度的计算一元弱酸一元弱酸 HA H+A-若若很小时很小时,c(H+)c,c-c(H+)cKa c(H+)/c 2 c2(H+)c-c(H+)/c ccc(H
19、+)(cc )Ka pH=-lg =pKa+p()c(H+)1 c c 2 c第31页/共86页第三十一页，共86页。2023/5/26323-3-3 弱酸弱酸(ru sun)或弱碱溶液中离子浓或弱碱溶液中离子浓度计算度计算一元弱碱溶液中一元弱碱溶液中c(H+)的计算的计算c(OH-)cpOH=-lg一元弱碱一元弱碱 BOH B+OH-同理同理c(OH-)(cc )Kb c(OH-)cpH=14lg第32页/共86页第三十二页，共86页。2023/5/2633例例计算计算0.100molL-1氨水氨水(n shu)溶液溶液中的中的c(OH-)、pH和氨水和氨水(n shu)的解离度。的解离度。
20、解：解：NH3H2O NH4+OH-平衡平衡(pnghng)浓度浓度/(molL-1)0.100-x x xc(NH4+)/c c(OH-)/c xx c(BOH)/c 0.100-xKb=1.810-50.100-x0.100 则则 x=1.3410-3 c(OH-)=1.3410-3 molL-1 Kw 1.010-14c(OH-)1.3410-3 c(H+)=molL-1=7.510-12 molL-1第33页/共86页第三十三页，共86页。2023/5/2634例例计算计算0.100molL-1氨水氨水(n shu)溶液溶液中的中的c(OH-)、pH和氨水和氨水(n shu)的解离度。
21、的解离度。pH=-lg(7.510-12)=11.12c 1.3410-3 c 0.100=100%=100%=1.34%第34页/共86页第三十四页，共86页。2023/5/26353-3-4 多元多元(du yun)弱酸的分步解弱酸的分步解离离多元弱酸在水溶液中多元弱酸在水溶液中分步解离分步解离如如 H2S H+HS-HS-H+S2-2-Ka(1)=9.110-8c(H+)/c c(HS-)/c c(H2S)/c Ka(2)=1.110-12c(H+)/c c(S2-2-)/c c(HS-)/c H2S溶液中的溶液中的c(H+)主要决定于第一步解主要决定于第一步解离的离的H+，即，即 c(
22、H+)c(HS-)多元弱酸的强弱主要取决于多元弱酸的强弱主要取决于Ki(1)第35页/共86页第三十五页，共86页。2023/5/2636例例已知常温已知常温(chngwn)、常压下、常压下H2S的溶解度的溶解度为为0.10molL-1，计算，计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c(H+)、c(S2-)和和H2S的解离度。的解离度。解：解：H2S H+HS-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.10-x x xKa(1)=9.110-8c(H+)/c c(HS-)/c xx c(H2S)/c 0.1-x0.10-x0.10 x=9.5410-5c(H+)=9.5410-5 molL-1第36页/共8
23、6页第三十六页，共86页。2023/5/2637解：解：H2S H+HS-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.10-x x x因为因为 Ka(2)Ka(1)所以所以 c(HS-)c(H+)Ka(2)=1.110-12c(H+)/c c(S2-2-)/c c(HS-)/c Kic/c 9.110-8 0.10=0.095%c(S2-2-)=Ka(2)c =1.110-12 molL-1二元弱酸溶液中二元弱酸溶液中:c(A2-)Ka(2)第37页/共86页第三十七页，共86页。2023/5/2638H2S H+HS-Ka(1)=c(H+)/c c(HS-)/c c(H2S)/c Ka(2)=c(
24、H+)/c c(S2-2-)/c c(HS-)/c c(H+)与与c(S2-2-)的关系的关系HS-H+S2-2-第38页/共86页第三十八页，共86页。2023/5/2639c(H+)与与c(S2-2-)的关系的关系两式相加两式相加H2S 2H+S2-2-Ka=Ka(1)Ka(2)c(H+)2c(S2-2-)c(H2S)(c )2=Ka(1)Ka(2)常温下常温下,H2S饱和溶液饱和溶液(bo h rn y)中中,c(H2S)=0.10molL-1调节调节(tioji)H2S溶液的酸度，可控制溶液的酸度，可控制c(S2-)。c(H+)2c(S2-2-)=1.0110-22(molL-1)3第
25、39页/共86页第三十九页，共86页。2023/5/26403-3-5 解离平衡的移动解离平衡的移动(ydng)同离子同离子效应效应在弱电解质溶液中，加入含有相同离子在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的易溶强电解质，使弱电解质解离度降的易溶强电解质，使弱电解质解离度降低的现象。低的现象。如如 HAc H+Ac-NaAc Na+Ac-平衡向左移动平衡向左移动第40页/共86页第四十页，共86页。2023/5/2641例例在在0.100molL-1NH3H2O溶液中，加入溶液中，加入(jir)固体固体NH4Cl，使其浓度为，使其浓度为0.100molL-1，计算溶液中，计算溶液中c(H+)、NH3
26、H2O的解离度。的解离度。解：解：NH3H2O NH4+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.100-x 0.100+x xx=1.810-5 c(OH-)=1.810-5 molL-1Kb=1.810-5x(0.100+x)0.100-x0.100 x 0.100=1.810-5因为因为 (c/c )/Kb=0.100/(1.810-5)500所以所以 0.100-x0.100,0.100+x0.100第41页/共86页第四十一页，共86页。2023/5/2642解：解：NH3H2O NH4+OH-平衡平衡(pnghng)浓度浓度/(molL-1)0.100-x 0.100+x xc(
27、OH-)=1.810-5 molL-11.010-14 1.810-5c(H+)=5.610-10 molL-11.810-5 0.100=100%=0.018%未加未加NH4Cl的的0.100molL-1NH3H2O溶液溶液 1.34%,即即由于同离子效应，使由于同离子效应，使降低降低。利用同离子效应利用同离子效应:可调节溶液的酸碱性可调节溶液的酸碱性;控制弱酸溶液中酸根离子浓度控制弱酸溶液中酸根离子浓度(nngd)，达到离子分离、提纯的目的。达到离子分离、提纯的目的。第42页/共86页第四十二页，共86页。2023/5/26433-3-6 缓冲溶液缓冲溶液(hun chn rn y)缓冲作
28、用：能使溶液缓冲作用：能使溶液pH值基本保持不变的值基本保持不变的 作用。作用。缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液。缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液。缓冲作用原理：如缓冲作用原理：如 HAc+NaAc混合液混合液HAc H+Ac-大量大量 极小量极小量 大量大量 外加适量酸外加适量酸(H)，平衡向左移动，平衡向左移动外加适量碱外加适量碱(OH-)，平衡向右移动，平衡向右移动NaAc:抵消抵消(dxio)H+物质；物质；HAc：抵消：抵消(dxio)OH-物质。物质。第43页/共86页第四十三页，共86页。2023/5/2644常见的缓冲溶液常见的缓冲溶液如弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液，如弱酸与弱酸
29、盐、弱碱与弱碱盐等混合液，多元弱酸组成的两种不同酸度的盐混合液。多元弱酸组成的两种不同酸度的盐混合液。缓冲溶液缓冲溶液pKipH值范围值范围HAc-NaAc4.763.65.6NH3H2O-NH4Cl4.768.310.3NaHCO3-Na2CO310.339.211.0KH2PO4-K2HPO47.205.98.0H3BO3-Na2B4O79.27.29.2第44页/共86页第四十四页，共86页。2023/5/2645缓冲溶液缓冲溶液pH值的计算值的计算例例 试计算试计算(j sun)含含0.100molL-1HAc、0.100 molL-1NaAc溶液的溶液的c(H+)、pH值。值。解：解
30、：HAc H+Ac-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.100-x x 0.100+xKa=1.810-5x(0.100+x)0.100-x因为因为 (c/c )/Ka=0.100/(1.810-5)500所以所以 0.10-x0.100,0.100+x0.100pH=4.74x=1.810-5c(H+)=1.810-5 molL-1=1.810-50.100 x 0.100第45页/共86页第四十五页，共86页。2023/5/2646定量定量(dngling)(dngling)计算：计算：弱酸弱酸(ru sun)-(ru sun)-弱酸弱酸(ru sun)(ru sun)盐盐弱碱弱碱(ru
31、 jin)-(ru jin)-弱碱弱碱(ru jin)(ru jin)盐盐练习：练习：P P157 157 8作业：作业：P P157157 11 11 P P158 158 1717 第46页/共86页第四十六页，共86页。2023/5/26473-3-7配离子的解离配离子的解离(ji l)平平衡衡实实验验(shyn)Cu(NH3)42+(深蓝色深蓝色)过量氨水过量氨水Cu(NH3)4SO4晶体晶体 (深蓝色深蓝色)乙醇乙醇 CuSO4溶液溶液(rngy)(浅蓝色浅蓝色)适量氨水适量氨水Cu2(OH)2SO4 (蓝色蓝色)2Cu2+SO42-+2NH3H2O Cu2(OH)2SO4+2NH4
32、+Cu2(OH)2SO4+8NH3H2O 2Cu(NH3)42+8H2O+2OH-+SO42-配合物的定义配合物的定义第47页/共86页第四十七页，共86页。2023/5/2648实验实验(shyn)Cu(NH3)42+(深蓝色深蓝色)过量氨水过量氨水Cu(NH3)4SO4晶体晶体 (深蓝色深蓝色)乙醇乙醇 CuSO4溶液溶液(rngy)(浅蓝色浅蓝色)适量适量(shling)氨水氨水Cu2(OH)2SO4 (蓝色蓝色)由中心离子和配体由中心离子和配体通过配位键结合的通过配位键结合的复杂离子复杂离子配离子配离子由配离子形成的化合物由配离子形成的化合物配合物配合物第48页/共86页第四十八页，共
33、86页。2023/5/2649Cu(NH3)4SO4KCl CuCl2晶体中晶体中Cu(NH3)42+CuCl3 溶液中溶液中Cu(NH3)42+、SO42-K+、Cu2+、Cl 配合物配合物不是配合物不是配合物某些复盐晶体，如表某些复盐晶体，如表配合物也可以是中性化合物，如：配合物也可以是中性化合物，如：PtCl2(NH3)2、Ni(CO)4、Fe(CO)5广义地说：广义地说：凡是含有以配位键结合的化合凡是含有以配位键结合的化合物，都可以称为配合物物，都可以称为配合物。第49页/共86页第四十九页，共86页。2023/5/26501.1.形成体形成体中心中心(zhngxn)(zhngxn)离
34、子或离子或中心中心(zhngxn)(zhngxn)原子原子绝大多数为金属离子绝大多数为金属离子如如 Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+少数为非金属离子，如少数为非金属离子，如B3+、Si4+BF4-、SiF62-金属原子，如金属原子，如Ni、Fe配合配合(pih)(pih)物的物的组成组成为具有为具有(jyu)(jyu)能接受配位键的原子或能接受配位键的原子或离子离子第50页/共86页第五十页，共86页。2023/5/26512.2.配体及配位配体及配位(pi wi)(pi wi)原子原子配位体配位体(简称配体简称配体)与形成体结合的离子或中性分子与形成体结合的离子或中性分子如如
35、Cu(NH3)42+Fe(CO)5配体配体 NH3 CO常见的配体常见的配体 阴离子：阴离子：X-、OH-、CN-中性中性(zhngxng)分子：分子：NH3、H2O即能提供配位键的分子即能提供配位键的分子(fnz)(fnz)或或离子离子 第51页/共86页第五十一页，共86页。2023/5/2652配位原子配位原子配体中提供孤电子对与形成配体中提供孤电子对与形成 体形成配位键的原子体形成配位键的原子常见常见(chn jin)的配位原子：的配位原子：N、O、S、C、卤素原子、卤素原子如如 Cu(NH3)42+Fe(CO)5配体配体 NH3 CO配位配位(pi wi)原子原子 N C第52页/共
36、86页第五十二页，共86页。2023/5/2653配体：根据配体：根据一个一个配体中所含配位原子个数配体中所含配位原子个数 分为分为单齿单齿配体和配体和多齿多齿配体配体单齿单齿配体配体多齿多齿配体配体一个配体所含一个配体所含配位原子个数配位原子个数12个或个或2个以上个以上举例举例NH3、X-OH-H H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 2第53页/共86页第五十三页，共86页。2023/5/26543.3.配位配位(pi wi)(pi wi)数数与一个形成体成键与一个形成体成键的配位的配位(pi wi)(pi wi)原子总数原子总数配位个体配位个体配位体配位体配位原子配位原子
37、配位数配位数Cu(NH3)42+NH3单齿单齿N4 4CoCl3(NH3)3Cl-NH3单齿单齿ClN6 6Cu(en)22+en双齿双齿N4 4en 的分子式为：的分子式为：配体为单齿，配位数配体为单齿，配位数=配体的总数配体的总数配体为多齿，配位数配体为多齿，配位数配体的数目配体的数目第54页/共86页第五十四页，共86页。2023/5/2655配合配合(pih)物的物的组成组成Cu(NH3)4(Cu(NH3)42+配离子配离子)内界内界(SO42-)外界外界配配位位数数配配体体 中心中心 离子离子(形成体形成体)SO4配配位位原原子子第55页/共86页第五十五页，共86页。2023/5/
38、2656 Fe(CO)5 配配位位数数配配体体 中心中心 原子原子(形成体形成体)配位原子配位原子第56页/共86页第五十六页，共86页。2023/5/2657配位配位(pi wi)(pi wi)平衡及其平平衡及其平衡常数衡常数Cu(NH3)42+Cu2+4NH3解离解离生成生成c(Cu2+)/c c(NH3)/c 4Kd=K不稳不稳=cCu(NH3)42+/c cCu(NH3)42+/c Kf=K稳稳=c(Cu2+)/c c(NH3)/c 4Kf=Kd1Kf 值越大值越大Kd值越小值越小配离子越稳定配离子越稳定第57页/共86页第五十七页，共86页。2023/5/2658配离子解离平衡配离子
39、解离平衡(pnghng)(pnghng)的移动的移动Cu(NH3)42+Cu2+4NH3解离解离生成生成 加入加入(jir)H2SO4(jir)H2SO4，平衡向右移动，平衡向右移动，更多的更多的Cu(NH3)42+Cu(NH3)42+发生解离。发生解离。第58页/共86页第五十八页，共86页。2023/5/2659 Ag(NHAg(NH3 3)2 2+2CN+2CN-Ag(CN)Ag(CN)2 2-+2+2NHNH3 3 另外，在配离子反应中，一种配离子另外，在配离子反应中，一种配离子可以转化为另一种更稳定的配离子，即平可以转化为另一种更稳定的配离子，即平衡向生成衡向生成(shn chn)(
40、shn chn)更难解离的配离更难解离的配离子方向移动。子方向移动。第59页/共86页第五十九页，共86页。2023/5/2660第四节第四节沉淀沉淀(chndin)(chndin)反反应应第60页/共86页第六十页，共86页。2023/5/2661难溶电解质：难溶电解质：溶解度溶解度 0.01g/100g H2O微溶电解质：微溶电解质：溶解度溶解度 0.1g0.01g/100gH2O易溶电解质：易溶电解质：溶解度溶解度 0.1g/100g H2O第61页/共86页第六十一页，共86页。2023/5/26623-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度难溶电解质的溶度积和溶解度溶解平衡溶解平衡一定温度
41、下，溶解与沉淀速一定温度下，溶解与沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到多相离子平衡，称为溶解平衡。多相离子平衡，称为溶解平衡。溶度积常数溶度积常数(chngsh)如：如：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)溶解溶解沉淀沉淀Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)/c c(SO42-)/c 第62页/共86页第六十二页，共86页。2023/5/2663 AmBn(s)mAn+nBm-溶解溶解沉淀沉淀一般一般(ybn)难溶物难溶物溶度积常数溶度积常数Ksp(AmBn)=c(An+)/c mc(Bm-)/c n溶度积常数溶度积常数(简称溶度积简称
42、溶度积)即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度中，各组分离子浓度(nngd)幂的乘积是一个常幂的乘积是一个常数。数。Ksp 只与温度有关，与浓度无关。只与温度有关，与浓度无关。第63页/共86页第六十三页，共86页。2023/5/2664溶解度与溶度积的相互溶解度与溶度积的相互(xingh)换算换算例例已知已知298.15K时时Ksp(AgI)=8.5210-17,计算计算(j sun)298.15K时时s(AgI)。如：如：AgI(s)Ag+I-平衡浓度平衡浓度/molL-1 x xKsp(AgI)=c(Ag+)/c c(I-)/c 8.5
43、210-17=xx/(c )2x=9.2510-9 molL-1即即s(AgI)=9.2510-9 molL-1对于对于 AB(s)A+B-s=Ksp c c第64页/共86页第六十四页，共86页。2023/5/2665溶解度与溶度积的相互溶解度与溶度积的相互(xingh)换算换算对于对于 AB(s)A+B-s=Ksp c c同理同理 AB2或或A2B型难溶电解质型难溶电解质如如 A2B(s)2A+B2-2-平衡浓度平衡浓度/molL-1 2s sKsp(A2B)=(2s)2s/(c )3Ksp 4s=c c3第65页/共86页第六十五页，共86页。2023/5/2666解：对于解：对于(du
44、y)Ag2CrO4(duy)Ag2CrO4，KSKS=4S 3(c)-3=4S 3(c)-3，所以其溶解度为：所以其溶解度为：S(Ag2CrO4)=(1.1210-12/4)1/3 S(Ag2CrO4)=(1.1210-12/4)1/3 c(Ag2CrO4)=6.5410-5mol.kg-1 c(Ag2CrO4)=6.5410-5mol.kg-1例如例如(lr)(lr)：2525时时Ag2CrO4Ag2CrO4的的KSKS=1.1210-12=1.1210-12 求它在水中的溶解度。求它在水中的溶解度。第66页/共86页第六十六页，共86页。2023/5/2667只有相同类型、基本不水解的难溶
45、强电只有相同类型、基本不水解的难溶强电解质，可直接根据解质，可直接根据(gnj)溶度积大小来比溶度积大小来比较溶较溶解度的大小。解度的大小。类型类型 难溶电解质难溶电解质Ksps/(molL-1)ABAgCl1.7710-101.3310-5AgBr5.3510-137.3310-7AgI8.5210-179.2510-9AB2MgF26.510-91.210-3A2BAg2CrO41.1210-126.5410-5第67页/共86页第六十七页，共86页。2023/5/2668 解：多相解：多相(du xin)(du xin)离子平衡离子平衡 AgCl(s)AgCl(s)Ag Ag+Cl+Cl
46、-f fG GmBmB/kJ/kJ.molmol-1-1-109.789 77.107 -131.228-109.789 77.107 -131.228 r rGm m=55.67 kJ=55.67 kJ.molmol-1-1 lnlnK=-22.458 =-22.458 K=1.7610=1.7610-10-10例题例题:根据根据(gnj)(gnj)热力学原理计算热力学原理计算AgClAgCl的溶度积的溶度积第68页/共86页第六十八页，共86页。2023/5/2669(1)(1)溶度积规则溶度积规则(guz)(guz)对于对于(duy)AgCl(duy)AgCl饱和溶液：饱和溶液：KSy(
47、AgCl)=ceq(Ag+)/cyceq(Cl-)/cyKSy(AgCl)=ceq(Ag+)/cyceq(Cl-)/cy而而,对于对于(duy)(duy)非饱和溶液：非饱和溶液：B(cB/cy)B=c(Ag+)/cyc(Cl-B(cB/cy)B=c(Ag+)/cyc(Cl-)/cy)/cy因此可以根据因此可以根据(gnj)KSy(gnj)KSy(溶度积溶度积)和和B(B(离子积离子积)的相对大小确定溶液是否处于饱和状态。的相对大小确定溶液是否处于饱和状态。溶度积规则及其应用溶度积规则及其应用第69页/共86页第六十九页，共86页。2023/5/2670B(cB/cy)B=KSy B(cB/cy
48、)B=KSy 溶液饱和，溶液饱和，无沉淀无沉淀(chndin)(chndin)；B(cB/cy)B KSy B(cB/cy)B KSy B(cB/cy)B KSy 溶液过饱和，溶液过饱和，有沉淀有沉淀(chndin)(chndin)析出。析出。据此三条判断沉淀据此三条判断沉淀(chndin)(chndin)的析出和溶解的析出和溶解,称称溶度积规则。溶度积规则。第70页/共86页第七十页，共86页。2023/5/2671例如例如(lr)：CaCO3(s)Ca2+CO32-HCl+HCO3-即：即：B B（c cB B/c c)B B KS又如：又如：Mg(OH)2(s)Mg 2+2OH-2NH4
49、Cl+2NH3.H2O即：即：B B（c cB B/c c)B B KSyFe(OH)3 B(cB/cy)B KSyFe(OH)3 答答:有有Fe(OH)3Fe(OH)3沉淀沉淀(chndin)(chndin)生生成。成。近似近似(jn s)(jn s)处理处理,有有:1.0 x/0.1=1.710-5 :1.0 x/0.1=1.710-5 x=1.710-6 x=1.710-6B(cB/cy)B=5.010-2(1.710-6)3 B(cB/cy)B=5.010-2(1.710-6)3 =2.510-19 =2.510-19第73页/共86页第七十三页，共86页。2023/5/2674(2)
50、(2)同离子效应同离子效应(xioyng)(xioyng)同离子效应：在难溶强电解质饱和溶液同离子效应：在难溶强电解质饱和溶液中加入具有同名中加入具有同名(tngmng)(tngmng)离子的易溶电解质时，离子的易溶电解质时，难溶电解质溶解度下降。难溶电解质溶解度下降。CaCO3(s)Ca2+CO32-Na2CO32Na+CO32-此即：此即：BB（cB/ccB/c）B KSyB KSy同离子效应同离子效应(xioyng)(xioyng)可以进行定量计算。可以进行定量计算。第74页/共86页第七十四页，共86页。2023/5/2675解解:在水中在水中 KSyMg(OH)2=c(Mg2+).c