内蒙古民族大学无机化学吉大武大版新版酸碱解离平衡市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

第第 8 章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡第1页 非电解非电解 依数性只与溶质粒子数依数性只与溶质粒子数 质溶液质溶液 相关，而与溶质本质无关。相关，而与溶质本质无关。电解质电解质 溶溶 液液强电解强电解质溶液质溶液弱电解弱电解质溶液质溶液易溶强电解质易溶强电解质 难溶强电解质难溶强电解质弱酸、弱碱电离平衡弱酸、弱碱电离平衡盐水解盐水解酸碱理论发展酸碱理论发展溶液溶液第2页 8.1 强电解质溶液理论强电解质溶液理论 1.存在实际问题（在强电解质溶液中）存在实际问题（在强电解质溶液中）前面已学习了非电解质溶液依数性理论，对于前面已学习了非电解质溶液依数性理论，对于 强电解质溶液来说，利用该理论时，与实际结果出现强电解质溶液来说，利用该理论时，与实际结果出现 了偏差。了偏差。比如：利用依数性处理比如：利用依数性处理KClH2O，已知：，已知：H2O Kf=1.86 （273K）,KCl水溶液：水溶液：m=0.20mol1,求该溶液凝固点降低值。求该溶液凝固点降低值。理论计算：理论计算：(1)依据难挥发非电解质稀溶液依数性计算：依据难挥发非电解质稀溶液依数性计算：Tf=Kf m=1.860.20=0.372K第3页(2)依据强电解质完全电离：依据强电解质完全电离：粒子质量浓度粒子质量浓度 m，=2m=0.40mol1 Tf=Kf m=1.860.40=0.744K实际测得：实际测得：0.673K （介于（介于0.3720.744 之间）之间）以上事实怎样解释呢？有些人提出了新理论，即以上事实怎样解释呢？有些人提出了新理论，即强电解质溶液理论。强电解质溶液理论。2.离子氛和离子强度、活度和活度系数离子氛和离子强度、活度和活度系数 1923年年 Debye 和和 Huckel 提出了强电解质溶液理论：提出了强电解质溶液理论：强电解质在水溶液中完全电离，但因离子间相强电解质在水溶液中完全电离，但因离子间相互作用，离子行动并不完全自由。所以溶液真正表互作用，离子行动并不完全自由。所以溶液真正表现出离子浓度总是低于完全电离时浓度，于是出现出离子浓度总是低于完全电离时浓度，于是出现了上述与试验结果相矛盾问题。就此提出了三个现了上述与试验结果相矛盾问题。就此提出了三个问题：问题：第4页离子行动为何不完全自由离子行动为何不完全自由 离子氛形成结果离子氛形成结果离子相互作用大小怎样衡量离子相互作用大小怎样衡量 离子强度离子强度电解质溶液中实际发挥作用浓度怎样计算电解质溶液中实际发挥作用浓度怎样计算 有效浓度（活度）和活度系数有效浓度（活度）和活度系数 Debye 和和 Huckel 很好解释了强电解质溶液很好解释了强电解质溶液一些性质与依数性试验结果之间偏差，并组成了一些性质与依数性试验结果之间偏差，并组成了强电解质溶液理论。强电解质溶液理论。(1)离子氛离子氛：在强电解质溶液中，电解质完全电离，在强电解质溶液中，电解质完全电离，相同电荷离子相斥，相反电荷离子相吸，所以在相同电荷离子相斥，相反电荷离子相吸，所以在正离子周围负离子多一些，在负离子周围正离子多正离子周围负离子多一些，在负离子周围正离子多一些。一些。在强电解质溶液中，一个离子被异号离子所在强电解质溶液中，一个离子被异号离子所包围现象称为离子氛包围现象称为离子氛（ionic atmosphere）。第5页 Debye 和和 Hckel 认为强电解质在溶液中是完全认为强电解质在溶液中是完全电离，不过因为离子间相互作用，每一个离子都电离，不过因为离子间相互作用，每一个离子都受到相反电荷离子束缚。因为离子氛使离子运动受到相反电荷离子束缚。因为离子氛使离子运动受到相互牵制，这种离子间相互作用使溶液中离受到相互牵制，这种离子间相互作用使溶液中离子并不完全自由，其表现是：子并不完全自由，其表现是：溶液导电能力下降，电离度下降，依数性异常。溶液导电能力下降，电离度下降，依数性异常。+-+正离子周围负离正离子周围负离子多一些，在负离子子多一些，在负离子周围正离子多一些。周围正离子多一些。离子氛离子氛 示意图示意图第6页 （2）离子强度：离子强度：用用 I 表示表示 I I 是用来衡量溶液中离子与它离子氛之间作是用来衡量溶液中离子与它离子氛之间作用强弱。显然离子浓度越大，离子所带电荷越高，用强弱。显然离子浓度越大，离子所带电荷越高，离子与离子氛之间作用越强。离子与离子氛之间作用越强。离子强度离子强度 I I 越大，正越大，正负离子间作用力越大。负离子间作用力越大。I=1/2mi zi2 I：离子强度：离子强度：mol 1 mi：i 离子质量摩尔浓度离子质量摩尔浓度 Zi：i 离子电荷数离子电荷数 例：例：求求0.01mol1 BaCl2 溶液离子强度溶液离子强度 解解 mBa2=0.01mol1 mCl=0.02 mol1 ZBa2+=2 ZCl=1 所以所以 I=1/2mi zi2 =1/2 0.01220.02(1)2 =0.03 mol1 第7页 （3）活度）活度（a）和活度系数和活度系数（f）在电解质溶液中，因为离子之间存在着相互作用，在电解质溶液中，因为离子之间存在着相互作用，使得离子不能完全发挥其作用，不论在讨论导电性方使得离子不能完全发挥其作用，不论在讨论导电性方面还是讨论依数性方面试验中，真正发挥作用总面还是讨论依数性方面试验中，真正发挥作用总是比完全电离时应到达离子浓度少。是比完全电离时应到达离子浓度少。我们把电解质溶液中离子实际发挥作用浓度称我们把电解质溶液中离子实际发挥作用浓度称为有效浓度或称为活度，显然活度要小于浓度。用为有效浓度或称为活度，显然活度要小于浓度。用a表示。表示。a=f c f 为活度系数为活度系数 普通说：离子电荷高，离子强度大，则普通说：离子电荷高，离子强度大，则 f 越小，越小，表明离子之间相互作用大，活度与浓度之间差异也越表明离子之间相互作用大，活度与浓度之间差异也越大，则此时必须用活度进行相关计算，不然结果将偏大，则此时必须用活度进行相关计算，不然结果将偏离实际较大。离实际较大。第8页 规律：规律：离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系 数越小。数越小。离子强度越小，活度系数约为离子强度越小，活度系数约为1 1。稀溶液靠近理。稀溶液靠近理 想溶液，活度近似等于浓度。想溶液，活度近似等于浓度。离子电荷越大，相互作用越强，活度系数越小离子电荷越大，相互作用越强，活度系数越小。第9页离子离子 f 值和离子强度关系值和离子强度关系活活 度度 因因 子子 f 值值离子强度离子强度(I)(I)Z=1Z=2Z=3Z=41 10-40.990.950.900.832 10-40.980.940.870.773 10-40.970.900.800.671 10-30.960.860.730.562 10-30.950.810.640.455 10-30.920.720.510.301 10-20.890.630.390.192 10-20.870.570.280.125 10-20.810.440.150.040.10.780.330.080.010.20.700.240.040.0030.30.66-0.50.62-第10页8-2 弱酸、弱碱解离平衡弱酸、弱碱解离平衡 2-1 一元弱酸、弱碱解离平衡一元弱酸、弱碱解离平衡 1.电离常数和解离度电离常数和解离度 作为弱电解质弱酸、弱碱在水溶液中只有一作为弱电解质弱酸、弱碱在水溶液中只有一部分发生电离，存在着电离平衡。部分发生电离，存在着电离平衡。比如：比如：HAc 和和 NH3H2O 电离平衡以下：电离平衡以下：HAc +H2O H3O+Ac NH3+H2O NH4+OH-或写作或写作：HAc H+Ac-NH3H2O NH4+OH-HAc 和和 NH3H2O 电离平衡表示式可分别写成：电离平衡表示式可分别写成：第11页 2HAc H aaaKHAcAcHa+=+q q.234OHNHOHNHKb+=因为弱电解质稀溶液因为弱电解质稀溶液 ac f1.0弱酸电离常数用弱酸电离常数用 Ka 表示，弱碱电离常数用表示，弱碱电离常数用 Kb 表示。表示。不一样物质不一样物质Ka、Kb 值不一样；与弱酸弱碱浓度无关；值不一样；与弱酸弱碱浓度无关；它们既然属于平衡常数，当然与温度相关。但因为弱它们既然属于平衡常数，当然与温度相关。但因为弱电解质解离效应很小，所以温度改变对电解质解离效应很小，所以温度改变对Ka、Kb值影响值影响很小。很小。惯用酸碱电离平衡常数能够从书中查到。惯用酸碱电离平衡常数能够从书中查到。利用酸碱电离平衡常数能够进行相关计算利用酸碱电离平衡常数能够进行相关计算 第12页 例例：对于一元弱酸：令初始浓度为对于一元弱酸：令初始浓度为 C0 HAc H Ac 初始：初始：C0 0 0 平衡：平衡：C0H H Ac-平衡时：平衡时：H=Ac 已知已知 KHAc=1.7610-5 解方程即可得解方程即可得 H当当C0/Ka 400时，则时，则C0HC0 则则能够简化计算能够简化计算 Ka=H2/C0 0.CKaH=+第13页 同理同理 Ka 和和 Kb都是平衡常数都是平衡常数,它能表示弱酸、弱碱解离它能表示弱酸、弱碱解离出离子趋势大小，出离子趋势大小，K 值越大表示解离趋势越大。值越大表示解离趋势越大。普通把普通把 Ka 值小于值小于 10-2 酸称为弱酸；弱碱也能够按酸称为弱酸；弱碱也能够按 Kb 大小分类。大小分类。弱酸、弱碱在溶液中解离百分数能够用解离度弱酸、弱碱在溶液中解离百分数能够用解离度(电离度电离度)表示。表示。例例:298K时，时，HAc 电离常数为电离常数为 1.7610-5。计算。计算 0.10 molL-1 HAc 溶液溶液 H+离子浓度和解离度离子浓度和解离度。0.CKbOH=100%已电离浓度已电离浓度电离前浓度电离前浓度第14页电离前浓度电离前浓度/molL-1 0.10 0 0电离后浓度电离后浓度/molL-1 0.10-H+H+Ac-=H+Ka=H+2HAcH+=Ka(0.10-H+)因为因为 Ka 很小很小,0.10-H+0.10 H+CHAc 1.3310-30.1解：解：HAc H+Ac-H+=1.7610-50.10 =1.3310-3 molL-1 =100%=100%=1.33%第15页 当当C0/Ka 400时，则时，则 C0H 中中 H 不能不能忽略，也不能简化计算。如：忽略，也不能简化计算。如：计算计算 1.0 105 molL-1 HAc 溶液溶液 H+离子浓度离子浓度和解离度和解离度 Ka=x2/（1.0105x）=1.76105 C0 /Ka=1.0105 /1.76105 400 且加入且加入 NaAc 平衡左移，平衡左移，0.2x0.2 0.1x0.1 Ka=0.2 x/0.1 x=1/2 Ka=1/21.76105 =9106 mol/dm3 =H/C0 =9106/0.1=9105%与上题与上题相比减小了相比减小了144倍。倍。第19页 由上例我们能够得到含有同离子效应溶液由上例我们能够得到含有同离子效应溶液H计算公式：计算公式：以以 HAc NaAc 缓冲溶液为例缓冲溶液为例 HAc H Ac Ac（来自（来自NaAc）初始：初始：C酸酸 0 C盐盐 平衡：平衡：C酸酸x x C盐盐 x 因为同离子效应因为同离子效应:C酸酸x C酸酸；C盐盐x C盐盐 Ka=HAc/HAc=x C盐盐/C酸酸 H=x=Ka C酸酸 /C盐盐 或取负对数：或取负对数：pH=pKa lg C酸酸/C盐盐 同理：同理：OH-=x=Kb C碱碱/C盐盐 或取负对数：或取负对数：pOH=pKb lg C碱碱/C盐盐第20页（2）盐效应）盐效应 在弱电解质溶液中加入不含相同离子强电在弱电解质溶液中加入不含相同离子强电解质时，该弱电解质电离度将会略有增大，这种解质时，该弱电解质电离度将会略有增大，这种影响叫盐效应。影响叫盐效应。如：如：HAc溶液中加入大量溶液中加入大量NaCl，可略增加，可略增加HAc电离度。电离度。盐效应是因为溶液中离子强度增大，使离子盐效应是因为溶液中离子强度增大，使离子活度降低，从而使活度降低，从而使平衡向右移动。平衡向右移动。但这种电离度但这种电离度增大并不显著，所以计算中常能够忽略由盐效应引增大并不显著，所以计算中常能够忽略由盐效应引起弱电解质电离度改变。起弱电解质电离度改变。第21页 2-2 水离子积和溶液水离子积和溶液pH值值 1.水离子积：水离子积：水是一个很弱电解质，只发生极少电离：水是一个很弱电解质，只发生极少电离：2H2O H3O OH 或简写：或简写：H2O H OH 在一定温度下，水电离到达平衡时有在一定温度下，水电离到达平衡时有 Kw=H OH Kw称为水离子积常数，简称为离子积。称为水离子积常数，简称为离子积。常温下，常温下，Kw=HOH=1.01014 水电离是吸热，温度升高，平衡右移，水电离是吸热，温度升高，平衡右移，Kw 变大。变大。比如：比如：295K：Kw=1.01014 313K：Kw=3.8010 14因为改变不是很大，常温下通常取因为改变不是很大，常温下通常取 Kw=1.01014 计算。计算。第22页 2.溶液酸度和溶液酸度和 pH 值值 Kw=H+OH-当当:H+OH-KW 1.010-7molL-1 中性溶液中性溶液 当当:H+OH-or H+1.010-7molL-1 酸性溶液酸性溶液 当当:H+OH-or H+1.010-7molL-1 碱性溶液碱性溶液 所以，能够用所以，能够用 H+浓度表示溶液酸碱性浓度表示溶液酸碱性 酸度酸度水溶液中水溶液中 H+浓度称为溶液酸度浓度称为溶液酸度 当当 H+浓度较小时浓度较小时,通惯用通惯用 pH 表示溶液酸度表示溶液酸度 水溶液中氢离子浓度负对数叫做水溶液中氢离子浓度负对数叫做 pH 值值 pH=-log H+同理同理 pOH-log OH-当当 H+m 10-n 时时：pH n-log m第23页 pH 和和 pOH 关系关系 H+OH-=KW =10-14 pH=7 则则 pOH=7 中性溶液中性溶液 pH 7 酸性溶液酸性溶液,pH 越小酸性越强越小酸性越强 pH 7 则则 pOH 10 时显著展现时显著展现 In-颜色颜色-黄色黄色 Ka=10H pH=pKa1；当当 In-/HIn K0a2 K0a3第27页原因：原因：HS带负电，再电离出带负电，再电离出H比中性分子更难。比中性分子更难。第一步电离出第一步电离出 H 对第二步电离产生同离子效应，对第二步电离产生同离子效应，即即HS只有极少部分电离，所以能够认为：只有极少部分电离，所以能够认为：H=HS。2.二元弱酸体系中相关离子浓度计算二元弱酸体系中相关离子浓度计算 弱酸溶液中，怎样进行相关离子浓度计算呢？弱酸溶液中，怎样进行相关离子浓度计算呢？以以H2S饱和溶液为例来说明：饱和溶液为例来说明：第28页例例:已知已知H2S 饱和溶液浓度为饱和溶液浓度为 0.10mol/dm3，计算，计算 H2S 饱和溶液中饱和溶液中 H、HS和和S2。已知已知Ka10=1.3107，Ka20=7.11015 解：解：H2S =H HS 起始：起始：0.1 平衡平衡:0.1x x x C0/Ka10400 0.1x0.1 Ka10=HHS/H2S =x2/0.10=1.3107 x=H=HS=1.14104 mol/dm3第29页注意注意:在同一溶液中各离子平衡同时建立在同一溶液中各离子平衡同时建立,包括多个平包括多个平衡离子，其浓度必须同时满足该溶液中全部平衡衡离子，其浓度必须同时满足该溶液中全部平衡,这是处理多元弱酸平衡共存问题一条主要标准。这是处理多元弱酸平衡共存问题一条主要标准。基基于这一标准于这一标准:第二步第二步 HS电离电离:HS=H S2 平衡时：平衡时：HS=H Ka20=HS2/HS =1.14104S2/1.14104 =S2 S2=Ka20=7.11015 mol/dm3第30页对于二元弱酸对于二元弱酸H2A：H由第一级电离决定，能够认为由第一级电离决定，能够认为:HHA A2=Ka20 比较二元弱酸强弱只比较二元弱酸比较二元弱酸强弱只比较二元弱酸Ka10即可。即可。假如将假如将Ka10Ka20 有：有：H2S =2H S2 K0=H2S2/H2S =Ka10Ka20 =9.231022 这一平衡表达了这一平衡表达了 H、S2 和和 H2S 之间关之间关系，可用此平衡进行相关计算。系，可用此平衡进行相关计算。第31页例例2 在在0.10 mol/L H+中通入中通入 H2S 至饱和至饱和,求求S2？解：盐酸完全电离：解：盐酸完全电离：H初始浓度初始浓度=0.10 mol/dm3 H2S =2 H S2 起始：起始：0.1 0.1 平衡：平衡：0.1x 0.12x x 0.1x0.1 0.12x0.1 K0=H2S2/H2S =0.12 x/0.1=9.231022 S2-=x=9.231021第32页计算结果表明：计算结果表明：当有当有0.10 mol/dm3H存在时，存在时，H2S 溶液中溶液中 S2-由原来由原来 S2-=K0a2=7.11015 mol/dm3降至现在：降至现在：S2-=9.231021 mol/dm3(3)三元弱酸体系中相关离子浓度计算：三元弱酸体系中相关离子浓度计算：以以H3PO4为例来说明：因为为例来说明：因为H3PO4Ka10、Ka20、Ka30相差很大，所以纯相差很大，所以纯H3PO4中中H也看成是由第也看成是由第一步电离决定，所以求出一步电离决定，所以求出H后，依据各级平衡后，依据各级平衡常数表示式求出各步酸根浓度。常数表示式求出各步酸根浓度。第33页例例3 试计算试计算 0.10 mol/dm3 H3PO4 溶液中溶液中 H3PO4、PO4 3-、H2PO4-、HPO42-、H+及及OH-？解（解（1）设）设H+为为x，H3PO4 =H+H2PO4-起始：起始：0.10 0 0 平衡：平衡：0.10 x x x Ka10=H+H2PO4-/H3PO4 =7.6103 7.6103 =x2/（0.10 x）C0/Ka10=0.1/7.6103=13 H3O 共轭碱共轭碱 Cl H2O第49页 8.5 缓冲溶液缓冲溶液 一缓冲溶液定义一缓冲溶液定义 能够抵抗外加少许酸、少许碱或稀释，能够抵抗外加少许酸、少许碱或稀释，而本身而本身pH值不发生显著改变作用称缓冲作用值不发生显著改变作用称缓冲作用。含有缓冲作用溶液含有缓冲作用溶液称为缓冲溶液称为缓冲溶液。下面是一份试验汇报：下面是一份试验汇报：溶液溶液 PH值值一滴一滴0.1M HCl 后后pH值值一滴一滴0.1M NaOH 后后pH值值4ml H2O 7.0 3 11 4ml HAc+NaAc(均为均为0.1 molLmolL-1 1)4.7 4.7 4.7上述试验结果表明上述试验结果表明:水不含有缓冲作用水不含有缓冲作用,HAc+NaAc 体系溶液含有缓冲作用体系溶液含有缓冲作用,它是一个缓冲溶液。它是一个缓冲溶液。第50页二缓冲溶液组成和作用原理二缓冲溶液组成和作用原理组组 成成抗碱组份抗碱组份 抗酸组分抗酸组分（弱质子酸）（弱质子酸）（弱质子碱）（弱质子碱）1弱酸及其盐溶液弱酸及其盐溶液 HAc NaAc2酸式盐溶液酸式盐溶液 NaHCO3 NaHCO33酸式盐及其次级盐溶液酸式盐及其次级盐溶液 NaH2PO4 Na2HPO44弱碱及其盐溶液弱碱及其盐溶液 NH4Cl NH3作用原理作用原理以以HAcNaAc 体系为例说明体系为例说明HAc+H2O H3O+Ac-OH-H2O加入少许加入少许H+，它与，它与Ac-结合结合生成生成HAc，平衡向左移动，平衡向左移动不论加酸还不论加酸还是加碱，溶是加碱，溶液酸度保持液酸度保持相对稳定相对稳定加入少许加入少许OH-，它与，它与H+结结合生成水，平衡向右移动合生成水，平衡向右移动+第51页三缓冲溶液三缓冲溶液pH值计算值计算1、弱酸及其盐体系、弱酸及其盐体系平衡浓度：平衡浓度：C酸酸-H+H+C盐盐+H+C酸酸 C盐盐H+Ka C酸酸C盐盐pH=pKa-log C酸酸C盐盐2、弱碱及其盐体系、弱碱及其盐体系 类似上述推导可得：类似上述推导可得：OH-Kb C碱碱C盐盐pOH=pKb-logC碱碱C盐盐HA H+A-第52页解：解：(1)缓冲缓冲溶液溶液pH值值pH=pKa-logC酸酸C盐盐=-log 1.410-4-log =3.8511例：乳酸例：乳酸HLac平衡常数平衡常数 Ka=1.410-4，含有，含有 1mol/L HLac和和1mol/L NaLac缓冲溶液，其缓冲溶液，其 pH为多少为多少 在该缓冲溶液中加酸在该缓冲溶液中加酸,使使cH+=0.01 molL-1，溶液，溶液 pH是多少是多少?加碱使加碱使cOH-=0.01 molL-1,pH又是多少又是多少?HLac H+Lac-第53页(2)加入加入0.01 mol H+时时 pH值值 假设加入酸全部与酸根结合为乳假设加入酸全部与酸根结合为乳酸，则起始浓度为：酸，则起始浓度为：C酸酸 1+0.01 1.01molL-1 C盐盐 1-0.01 0.99molL-1pH=pKa-log=3.84 C酸酸 C盐盐(3)加入加入0.01 molOH-时时 pH值值 假设加入碱全部与酸反应为乳酸假设加入碱全部与酸反应为乳酸根，则起始浓度为：根，则起始浓度为：C酸酸 1-0.01 0.99molL-1 C盐盐 1+0.01 1.01molL-1pH=pKa-log=3.86 C酸酸 C盐盐第54页四缓冲溶液选择和配制四缓冲溶液选择和配制 上述例子还告诉我们，缓冲正确浓度相等时，缓上述例子还告诉我们，缓冲正确浓度相等时，缓冲溶液冲溶液PH=PKa，这时溶液对酸和对碱缓冲能力相等，这时溶液对酸和对碱缓冲能力相等，所以选择缓冲溶液应考虑所以选择缓冲溶液应考虑:1.需要一定需要一定 PH值缓冲溶液，应该选择值缓冲溶液，应该选择PKa值靠近值靠近 PH值缓冲对。值缓冲对。2.PKaPH时，能够适当改变缓冲正确比值，使溶液时，能够适当改变缓冲正确比值，使溶液 PH值到达要求。值到达要求。3.缓冲溶液不能与反应物或生成物发生反应，药用缓缓冲溶液不能与反应物或生成物发生反应，药用缓 冲溶液还应考虑是否有毒性等。冲溶液还应考虑是否有毒性等。PH=PKa-log C酸酸 C盐盐第55页五缓冲溶液配制五缓冲溶液配制例：配制例：配制1.0升升pH=5缓冲溶液，假如溶液中缓冲溶液，假如溶液中HAc浓浓 度为度为0.20 molL-1，需，需1 molL-1HAc 和和 1 molL-1 NaAc各多少？（各多少？（pKa=4.75）解：解：(1)计算缓冲溶液中计算缓冲溶液中NaAc浓度浓度pH=pKa-log C酸酸 C盐盐log=4.75-5=-0.25 0.20 C盐盐=0.5560.20 C盐盐C盐盐0.36(molL-1)(2)依据依据C1V1C2V2计算所需酸和盐体积计算所需酸和盐体积需需1 molL-1HAc体积体积 VHAc 0.201/10.20 L需需1 molL-1NaAc体积体积 VNaAc0.361/10.36 L第56页8.6 盐类水解盐类水解 6-1 弱酸强碱盐弱酸强碱盐 弱酸强碱盐就是弱质子碱弱酸强碱盐就是弱质子碱,可用弱碱相关公式进行可用弱碱相关公式进行相关计算相关计算一一.一元弱酸强碱盐水解一元弱酸强碱盐水解1.水解常数水解常数 (1)H2O =H+OH-Kw=10-14 (2)HAc =H+Ac-Ka=1.76 10-5(1)-(2):Ac-+H2O =HAc+OH-Kh5.6810-10Ka Kh=KW OH-=KhC盐盐 水解度水解度(h)h=OH-/C盐盐100%第57页例：计算例：计算0.10 molL-1 NaAc溶液溶液 PH 和和 h。已知：。已知：KHAc=1.7610-5解：解：OH-=Kh C盐盐=-0.10=7.510-6(molL-1)10-141.7610-5 POH=-log(7.510-6)=5.1 PH=14-5.1=8.9 h=OH-/C盐盐100%=0.0075%第58页第一级水解第一级水解第二级水解第二级水解二二.多元弱酸强碱盐水解多元弱酸强碱盐水解 多元弱酸盐水解是分步进行，与多元弱酸一样，多元弱酸盐水解是分步进行，与多元弱酸一样，多步水解普通只考虑一级水解。多步水解普通只考虑一级水解。例：计算碳酸盐水解常数例：计算碳酸盐水解常数 H2CO3 =H+HCO3-K1=4.310-7 HCO3-=H+CO32-K2=5.610-11 H2O =H+OH-KW=1.010-14 -:CO32-+H2O =HCO3-+OH-Kh1 Kw/K21.810-4 -:HCO3-+H2O=H2CO3+OH-Kh2 Kw/K12.310-8第59页例：计算例：计算 0.10 molL-1 Na2CO3溶液溶液 PH 和水解度和水解度 h。（K1=4.3010-7 K2=5.6110-11）解：解：(1)计算计算pH值值 Kh1=1.7810-4OH-=Kh1 C盐盐 POH3-lg4.222.37 PH14-2.3711.63 (2)计算水解度计算水解度 h OH-/C盐盐 100%4.22%=1.7810-40.1 =4.2210-3(molL-1)第60页H2CO3是水解是水解产生产生OH浓度，浓度，CO32-是电离产是电离产生生H浓度，它浓度，它与与OH 中和中和KWH+H+HCO3-K1K2HCO3-H+=-整理得：整理得：H+=K1(Kw+K2HCO3-)HCO3-当当 K2C0 K2HCO3-Kw时时 H+=K1K2 上式表明，酸式盐上式表明，酸式盐 PH 值与盐浓度无关。值与盐浓度无关。三三.弱酸酸式盐弱酸酸式盐酸式盐在溶液中有两种改变：酸式盐在溶液中有两种改变：HCO3-=H+CO32-K2=5.610-11 HCO3-+H2O=H2CO3+OH-Kh2Kw/K12.310-8 Kh2 K2，溶液呈碱性：，溶液呈碱性：OH-=H2CO3 CO32-第61页6-2 弱碱强酸盐水解弱碱强酸盐水解一一.一元弱碱强酸盐水解一元弱碱强酸盐水解这类盐就是弱这类盐就是弱质子酸，可引质子酸，可引用弱酸处理结用弱酸处理结果。果。Kh=KW/KbH+=KhC盐盐h=100%H+C盐盐 H2O H+OH-KW NH3+H2O NH4+OH-Kb -:NH4+NH3+H+已知已知NH3Kb=1.7810-5,试计算试计算0.1 molL-1NH4ClPH值。值。解：解：Kh=10-141.78 10-5 =5.6210-10 H+=KhC盐盐=7.5 10-6 pH=6-lg7.5=5.1第62页二二.高价金属阳离子水解高价金属阳离子水解1.高价金属离子水解一样是分步进行，一样也高价金属离子水解一样是分步进行，一样也2.是以一级水解为主。是以一级水解为主。阳离子电荷越高，水解程度就越大，溶液酸性就阳离子电荷越高，水解程度就越大，溶液酸性就越强。如越强。如Fe3+、Al3+、Sb3+等离子都只能在较强酸中等离子都只能在较强酸中存在，酸度较小时，它们轻易水解析出沉淀。存在，酸度较小时，它们轻易水解析出沉淀。Fe3+离子水解常简写为：离子水解常简写为：因为金属离子水解常数测定困难，所以还不能定因为金属离子水解常数测定困难，所以还不能定量计算。量计算。Fe3+H2O =Fe(OH)2+H+Fe(OH)2+H2O =Fe(OH)2+H+第63页6-3 弱酸弱碱盐水解弱酸弱碱盐水解一一.弱酸弱碱盐水解常数（以弱酸弱碱盐水解常数（以NH4Ac 为例）为例）Kh=KWKa Kb由此可知，弱由此可知，弱酸弱碱盐水解酸弱碱盐水解常数普通较大，常数普通较大，是水解程度最是水解程度最强盐。强盐。(1)H2O H+OH-Kw(2)NH3+H2O NH4+OH-Kb(3)HAc Ac-+H+Ka(1)-(2)-(3):NH4+Ac-NH3+HAc第64页从上述水解反应式可知从上述水解反应式可知NH4+=Ac-;NH3=HAcKh=NH3HAcNH4+Ac-HAc2Ac-2=KW Ka Kb H+2 Ka2KW Ka H+=Kb 弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐PH值与盐浓度无关，与值与盐浓度无关，与Ka和和Kb相对大相对大小相关。小相关。第65页三三.完全水解盐完全水解盐Kh=KWKa KbKW Ka H+=Kb由上述推导由上述推导结果可知结果可知 弱酸弱碱盐水解程度较大原因是因为它们水解相弱酸弱碱盐水解程度较大原因是因为它们水解相互促进结果互促进结果H2O+NH4+H2O NH3+H3O+Ac-+H2O HAc +OH-第66页 假如这类水解产物中有气体或沉淀生成而脱离假如这类水解产物中有气体或沉淀生成而脱离反应体系，则水解反应能够进行到底，所以这类盐反应体系，则水解反应能够进行到底，所以这类盐不能在溶液中存在。如不能在溶液中存在。如Al2(CO3)3、Cr2S3、Al2S3、(NH4)2S等等 弱酸弱碱盐水解过程中，阳离子水解产生弱酸弱碱盐水解过程中，阳离子水解产生H+，中和了阴离子水解产生中和了阴离子水解产生OH-，促进了阴离子水解，促进了阴离子水解，反过来阴离子水解反过来阴离子水解OH-又中和了又中和了H+，促进了阳离子，促进了阳离子水解，即水解相互促进。水解，即水解相互促进。第67页6-4 水解平衡移动水解平衡移动一、同离子效一、同离子效应抑制水解应抑制水解SnCl2在水中水解：在水中水解：抑制其水解方法就是在配制溶液时抑制其水解方法就是在配制溶液时,先用较浓盐先用较浓盐酸溶解酸溶解,再稀释到一定体积。普通说来，配制高价阳再稀释到一定体积。普通说来，配制高价阳离子溶液，都要加入适当酸抑制水解。离子溶液，都要加入适当酸抑制水解。影响盐水解平衡原因有溶液酸碱度和同离子效应、影响盐水解平衡原因有溶液酸碱度和同离子效应、盐浓度、溶液温度等盐浓度、溶液温度等。二稀释二稀释有利于促有利于促进水解进水解在试管中加入在试管中加入2 ml无色无色SbCl3 溶液，再溶液，再加入加入4 ml 水稀释，可观察到有白色水稀释，可观察到有白色沉淀生成：沉淀生成：Sb3+H2O+Cl-=SbOCl (白白)+2H+这是因为稀释使这是因为稀释使Qi变小，平衡将向右移动。变小，平衡将向右移动。Sn2+2H2O Sn(OH)2+2H+第68页三、加热有利于促进水解三、加热有利于促进水解把淡黄色把淡黄色FeCl3溶液加入到沸水中，可溶液加入到沸水中，可观察到溶液变成了红色，这观察到溶液变成了红色，这是因水解生成了是因水解生成了Fe(OH)3溶胶。溶胶。水解反应是中和反应逆反应，水解反应是中和反应逆反应，是吸热反应，故加热有利于水解。是吸热反应，故加热有利于水解。四、水解应用四、水解应用 铝盐因为水解强烈，利用其水解产生胶体吸附作铝盐因为水解强烈，利用其水解产生胶体吸附作用广泛用于作净水剂。碳酸钠水解使溶液呈强碱性，用广泛用于作净水剂。碳酸钠水解使溶液呈强碱性，用于代替烧碱使用。硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合用于代替烧碱使用。硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合后因强烈水解产生大量气体和沉淀形成泡沫用于制作后因强烈水解产生大量气体和沉淀形成泡沫用于制作灭火剂。灭火剂。Al3+3HCO3-=Al(OH)3 +3CO2 第69页 第八章第八章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡 P249251 总结与思索题：总结与思索题：3、5。作业：作业：1、2、3、5、8、10、11、13、14、16。第70页