化学弱电解质的电离平衡精.ppt

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1、化学弱电解质的电离平衡第1页，本讲稿共19页3.2 弱电解质的电离平衡 概述：电解质强弱的分类原则Ka(Kb)10-1 10-2 10-3 10-4 25 Kw 时,忽略H2 O的离解第2页，本讲稿共19页 a=c(H+)c(Ac-)/c(HAc)c(H+)=c(H+)2/c(HAc)c(H+)当 c(H+)c(HAc)5%,c(HAc)/Ka 400 时，c(HAc)c(H+)=c(HAc)a=c(H+)2/c(HAc)c(H+)=a c(HAc)1/2第3页，本讲稿共19页例：求 0.10moldm-3 HAc溶液的pH和电离度(298 K,Ka=1.8 10-5)。解：HAc =H+Ac

2、-起始相对浓度 0.10 0 0平衡相对浓度 0.10 x x x第4页，本讲稿共19页用近似公式:c/Ki =5682 500 0.10-x=0.10 Ka=X2/0.10 得：第5页，本讲稿共19页第6页，本讲稿共19页一元弱碱溶液的计算（同理）例2：0.010moldm-3，NH3（aq）在298K的电离度为4.2%，求其K b。K 2 K 3 ；例:H2S水溶液中：H2S=HS-+H+,K a1=9.110-8;HS-=H+S2-K a2=1.110-12，H2S=S2-+2 H+K a=1.0110-19第9页，本讲稿共19页（2）溶液中同种离子浓度只有一个，满足多个平衡的需要(3)

3、H2S 水溶液中有关离子浓度计算(例）（）结论：1）从（3）中总结出各种离子浓度与Kai 的关系2）H2S 的K总（表达式）与 Ka 1 Ka 2 的关系：H2 S 2 H+S2-Ka（H2S）=c2(H+)c(S2-)/c(H2 S)（函数关系）第10页，本讲稿共19页 3、2、3 缓冲溶液 弱电解质的同离子效应 例：把NaAc(s)加到0.10mol/lHAC 溶液中，使 c(Ac-)=1.0mol/l求c(H+)和（已知298K，HAc Ka=1.76 10-5)。解：HAc+H2O=H3O+Ac-简为：HAc=H+Ac-起始相对浓度 0.10 0 0 平衡相对浓度 0.10-x x 1

4、.0第11页，本讲稿共19页X=c(H+)=1.76 10-6mol/l =X/c 100%=1.76 10-6/0.10 100%=0.00176%对比未外加NaAc:c(H+)=1.3 10-3mol/l =1.3%第12页，本讲稿共19页可见，NaAc的加入，使，但K b不变。“同离子效应”在一定温度下，向弱电解质溶液加入含有相同离子的强电解压，使前者的电离平衡的电离度减小的方向移动，称为“同离子效应”.（2）理论解释平衡移动原理：HOAc=H+OAc-c(OAc-)c(H+)反之亦然第13页，本讲稿共19页 缓冲溶液（）实验事实（2）缓冲原理 酸及其共轭碱的作用能力及其原理（3）常见缓

5、冲溶液种类 HAA-BOH B+离子酸（例 HCO3-；H2PO4-；HPO42-）第14页，本讲稿共19页（）缓冲溶液pH值计算HAcNaAc缓冲溶液:NaAc Na+Ac-HAc=H+Ac-Ka=c(H+)c(Ac-)/c(HAc)Ka=c(H+)c盐/(c酸 c(H+)c酸 c(H+)c酸 c c(H+)Ka c酸/c盐第15页，本讲稿共19页对弱酸盐弱酸组成的酸性缓冲液：pH=pka-lg(c弱酸/c弱酸盐）对弱碱弱碱盐组成的碱性缓冲液：pOH=pKb-lg(c弱碱/c弱碱盐）pH=Pkw-pOH 可见，缓冲液pH（或pOH）值取决于弱酸（碱）及其弱酸（碱）盐的浓度比。若C酸/C弱酸盐

6、（或C碱/C弱碱盐）=1：1，此时“缓冲能力”最大。例的计算与理解第16页，本讲稿共19页（5）缓冲溶液的选择与配制1）缓冲溶液的缓冲范围 通常 c酸c弱酸盐（或c碱c弱酸盐）浓度各为0.1-1 mol.dm-3,而c酸/c弱酸盐（或c碱/c弱酸盐）=1/10-10/1，有：pH=pKa 1 pOH=pKb 1第17页，本讲稿共19页2）选择与配制原则 I pH与pKa 近似相等 II C（HA）与C（A-）不能太小，且比 值近似为“1”III 不能与溶液中的化学成分发生化学反 应3）配制方法）缓冲溶液的应用）关于缓冲溶液一节的总结：第18页，本讲稿共19页3、2、4 酸碱质子理论 理论发展历史 酸碱质子理论关于酸、碱的定义（共扼关系）酸碱反应的实质 酸碱质子理论的特点：（）优 点：扩大了酸、碱及其反应的范围；解决了非水体系的酸碱反应。（）局限性：不能解决不含氢的物质的酸碱反应问题。第19页，本讲稿共19页