内容正文:
第五章 酸碱平衡
第一节 电解质溶液
第二节 酸碱质子理论
第三节 溶液的酸碱性
目录
第五章 酸碱平衡
第三节 缓冲溶液
学习目标
1.理解:酸碱解离理论和酸碱质子理论要点;酸碱反应实质;弱电解质pH的计算方法;缓冲溶液组成和缓冲作用原理。
2.熟悉:缓冲溶液的pH计算方法;缓冲溶液的配制。
3.了解:活度、活度系数、解离度的定义。
二
第一节 电解质溶液
强电解质溶液理论
弱电解质的解离平衡
一
电解质是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物.
电解质
第一节 电解质溶液
强电解质
弱电解质
第一节 电解质溶液
一、强电解质溶液理论
强电解质在水溶液中完全解离成离子.
(一)离子互吸理论
第一节 电解质溶液
但实验测得强电解质的解离度却小于100%
KCl → K+ + Cl –
HCl → H+ + Cl-
如 25℃时,0.1mol.L-1KCl溶液 =86%
0.1mol.L-1HCl溶液 =92%
由实验测得的强电解质的解离度称为表观解离度。
强电解质在水中是全部解离的
如:
一、强电解质溶液理论
一、强电解质溶液理论
1. 溶液中异号离子之间互相吸引,形成“离子氛”
—
离子氛示意图
+
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+
+
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+
+
+
+
+
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+
+
+
2. 离子浓度↑,所带电荷↑,表观电离度↓。
三、强电解质溶液理论
3. 活度和活度系数
活度系数f——反映溶液中离子活动的自由程度
a = f · c
a—活度,c —浓度,f —活度系数 0 f 1
● c 越大, f 越小 则 a 与 c 的偏离越大
● c 很低,f → 1.0 , c→ a
活度——溶液中离子实际发挥的浓度,即有效浓度。
二、弱电解质的解离平衡
Ki与浓度无关,只与温度有关。
由于温度对Ki影响不大,室温范围可忽略。
Ka > 10 -2 强酸 Kb > 10-2 强碱
=10 -2 ~10 -4 中强酸 = 10-2 ~10-4 中强碱
< 10 -4 弱酸 < 10-4 弱碱
Ka 、Kb ——分别表示弱酸、弱碱电离常数
其大小表示酸碱的相对强弱
解离常数Ka、Kb
二、弱电解质的解离平衡
解离常数Ka、Kb
一元弱酸 HAc H+ + Ac-
c(H+)·c(Ac-)
c(HAc)
Ka ø(HA) =
NH3 + H2O NH4+ + OH-
同理
共轭酸碱对Ka与Kb的关系
酸常数
碱常数
例: HAc~Ac- (在水溶液中 )
结论 Ka.Kb=Kw
二、弱电解质的解离平衡
(二) 解离度
定义:是当弱电解质达到解离平衡时,溶液中已解离的分子数占弱电解质分子总数(已解离和未解离的)的百分比。
符号:α
二、弱电解质的解离平衡
例5-1 在某温度时,在0.1mol/L的HAc溶液中,每1000个HAc分子有72个分子解离成离子,求HAc在该温度时的解离度。
二、弱电解质的解离平衡
(三) 影响解离度的因素
1.电解质的性质
2.浓度
3.温度
4.溶剂
(四)同离子效应和盐效应
同离子效应
在弱电解质溶液中,加入含有相同离子强电解质,使弱电解质解离度降低的现象。
如 HAc H+ + Ac-
[Ac-] ↑ 平衡← HAc ↓
同理,加入HCl,也将使HAc的解离度减小。
NaAc → Na+ + Ac-
盐效应
在弱电解质溶液中,加入不含有共同离子的强电解质溶液,使其解离度稍有增加的现象。
C总 ↑,离子相互间的牵制作用↑,活度系数f↓,离子活度a ↓,不易重新结合成为弱酸分子。
“盐效应” <“同离子效应”
如:把NaCl(s)加入到HAc溶液中
↑
二、弱电解质的解离平衡
(五)弱电解质溶液pH近似计算
例5-2 298K时,HAc的解离常数为1.76×10-5。计算0.10mol/LHAc溶液的H+浓度和解离度。
解:HAc水溶液中,同时存在两个解离平衡:
设[H+] =