6.3水溶液中的酸碱电离平衡（课件）-《无机化学》同步教学（北京出版社）

第六章 电解质溶液 Atomic Structure Chapter 1 某些元素在人体组织、体液中富集情况示意图 人体体液和组织液中含有多种电解质离子（如K+、Na+ 、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、SO42-离子等），这些离子在维持体内的渗透平衡、酸碱平衡 以及在神经、肌肉等组织中的生理、生化过程起着重要的作用。 本章主要讨论电解质溶液中离子平衡的基本规律、溶液 pH 值的基本运算、酸碱质子理论以及缓冲溶液方面的知识。 电解质 — 在化学理论中，把在水溶液中，或在熔融状态下能电离形成相应阴阳离子的物质叫“电解质”。 强电解质 —指在水溶液中能全部电离为相应离子的电解质。 弱电解质 — 指在水溶液中只能部份电离为相应离子的电解质。 电解质的基本概念 第三节 水溶液中的酸碱电离平衡 一、水的质子自递作用和溶液的酸碱性 按照酸碱质子理论，水是两性物质。一 个水分子可从另一个水分子中夺取质子，该 反应称为水的质子自递反应。 H2O(酸1) +H2O(碱2) H3O+(酸2) +OH-(碱1) 　　实验测得 295K 时 1 升纯水仅有 10-7mol 水分子电离，所以 [H+]=[OH-]=10-7mol/L 　 　 Kw=[H+][OH-]=10-14 Kw为水的离子积常数。简称水的离子积。 Ki = —————— [H3O+][OH-] [H2O]2 由平衡原理得： H2O(酸1) +H2O(碱2) H3O+(酸2) +OH-(碱1) 水的离子积不仅使用于纯水，也使用于所有稀水溶液。 Kw 的意义：一定温度时，水溶液中 [H+] 和 [OH-]之积为一常数。水的电离是 吸热反应，当温度 升高时 Kw 增大。 Kw=[H+][OH-]=10-14 T / K 273 283 291 295 298 313 333 0.13×10-14 0.36×10-14 0.74×10-14 1.00×10-14 1.27×10-14 3.80×10-14 12.60×10-14 不同温度下水的 溶液的酸碱性 pH + pOH = pKW = 14 Kw = [H+][OH-] = 10-14 任何物质的水溶液，不论它是酸性、碱性或中性，都同时含有 [H+]和 [OH-] 离子，只不过它们的相对浓度不同。 pH > 7 则 pOH < 7 （ [H＋]<10-7mol/L） 碱性溶液， pH越大碱性越强。 pH < 7 则 pOH > 7 （ [H＋]>10-7mol/L） 酸性溶液，pH越小酸性越强。 pH = 7 则 pOH = 7 （ [H＋]=10-7mol/L）中性溶液。 c(H+)/(mol·L-1)1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-510-6 10-7 10-810-910-1010-1110-1210-1310-14 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酸性增强　中性　碱性增强 溶液的酸碱性和pH 二、弱酸、弱碱的解离平衡 各种弱酸、弱碱以及汞、铬、锌的一些卤化物等都是弱电解质。 弱电解质在水中只能部分解离，此电离是可逆的并存在解离平衡。 1. 解离常数 一元弱酸 HB + H2O = H3O+ + B 一元弱碱 B + H2O = HB + OH  通常，弱酸的平衡常数用 Ka 表示，弱碱的平衡常数用 Kb 表示（也称电离常数）。 电解质的解离程度可以用解离度大小来衡量。 一定温度下，电解质在溶液中达到解离平衡时，已解离的分子数与分子总数的比值称为该电解质的电离度,用α表示。 2. 解离度 电离常数 K 值越大，电离程度越大； 不同的弱电解质其电离常数不同，电离常数的大小与弱 电解质的本性及温度有关，与浓度无关； 电离常受随温度影响较小，室温范围内可以忽略不计。 Ki 与电离度α都能说明弱电解质的解离程度；但α与 c 有关，Ki 与 c 无关。 K的意义： Ka、Kb是化学平衡常数的一种形式，利用 Ka、Kb数值的大小，可以估计酸碱的强弱。 若弱酸、弱碱的浓度太小 ，为了便于计算 就取它们浓度的负对数，即：pKa 、pKb。 pKa 、pK