第3章 电解质溶液

1、 第三章第三章 电解质溶液电解质溶液一、教学目标一、教学目标（1 1）了解了解活度、离子强度、同离子效应和盐效应活度、离子强度、同离子效应和盐效应等概念。等概念。（2 2）掌握掌握酸碱质子理论、溶液的酸碱性、缓冲溶酸碱质子理论、溶液的酸碱性、缓冲溶液及其作用原理、溶度积规则和沉淀溶解平衡。液及其作用原理、溶度积规则和沉淀溶解平衡。二、教学重点二、教学重点 酸碱质子理论、缓冲溶液、溶度积规则及沉淀溶酸碱质子理论、缓冲溶液、溶度积规则及沉淀溶解平衡；解平衡；1自学自学表观离解度、活度、活度系数、离子强度表观离解度、活度、活度系数、离子强度2 一元弱酸、弱碱一元弱酸、弱碱的离解平衡的离解平衡 多元弱

2、酸、弱碱多元弱酸、弱碱的离解平衡的离解平衡 两性物质的离解平衡两性物质的离解平衡3 一元弱酸一元弱酸HB存在如下离解平衡：存在如下离解平衡： HB H+ + B- -则则其标准离解常数其标准离解常数HBBHaK 一元弱碱一元弱碱BOH存在如下离解平衡：存在如下离解平衡： BOH OH- - + B+ +则则其标准离解常数其标准离解常数BOHBOHbK4离解度离解度()：弱酸或弱碱在水中的离解程度：弱酸或弱碱在水中的离解程度 P27-28F 是表征弱酸或弱碱离解程度大小的特征常数是表征弱酸或弱碱离解程度大小的特征常数F在温度、浓度相同时，在温度、浓度相同时， 越小，则酸或碱就越弱越小，则酸或碱就

3、越弱F弱酸或弱碱的初始浓度越稀，则离解度弱酸或弱碱的初始浓度越稀，则离解度 越大越大%100弱电解质的初始浓度已离解弱电解质的浓度5一元弱酸溶液中一元弱酸溶液中H+的计算：的计算： P32时500/aKccKcaH时500/aKc24)(H2cKKKaaa式中，式中，c为弱酸的起始浓度为弱酸的起始浓度6一元弱碱溶液中一元弱碱溶液中OH-的计算：的计算：时500/bKccKcbOH时500/bKc24)(OH2cKKKbbb式中，式中，c为弱碱的起始浓度为弱碱的起始浓度7H 多元酸多元酸: : 含有一个以上可置换的氢原子的酸含有一个以上可置换的氢原子的酸, , 如如 H2SO4, H2S, H2

4、CO3, H2C2O4, H3PO4等等 多元弱酸多元弱酸 H2S, H2CO3, H2C2O4, H3PO4 H 多元弱酸的解离特点多元弱酸的解离特点: : 分步离解分步离解( (几元酸分几步几元酸分几步) ) _eg. H2S的分步解离的分步解离H 每一步都有相应的离解常数，且离解常数逐步减小每一步都有相应的离解常数，且离解常数逐步减小如：如：8H 每一步都有相应的离解常数，且离解常数逐步减小每一步都有相应的离解常数，且离解常数逐步减小 如：如：H2S Ka1 = 1.1 10-7 Ka2 = 1.3 10-13 H3PO4 Ka1 =7.110-3 Ka2=6.310-8 Ka3=4.8

5、10-13 若若 Ka1 Ka2 Ka3 , 求求 H+ 时时, , 可当作一元弱酸处理可当作一元弱酸处理; ; 如如: : H2S溶液中，溶液中，H+ HS H3PO4溶液中，溶液中，H+ H2PO4 9同离子效应：同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与其含有相同在弱电解质溶液中，加入与其含有相同 离子的易溶强电解质，而离子的易溶强电解质，而使弱电解质的使弱电解质的 解离度降低的效应解离度降低的效应。例：例：HAc溶液中加入溶液中加入NaAc、NH3H2O中加入中加入NH4Cl等等盐效应：盐效应：在弱电解质溶液中，加入不含相同离子的易在弱电解质溶液中，加入不含相同离子的易 溶强电解质，溶强电解

6、质，使弱电解质使弱电解质解离度解离度稍稍增大的稍稍增大的 效应效应。例：例：HAc溶液中加入溶液中加入NaCl会使会使HAc的解离度有所上升的解离度有所上升P8210这里必须注意：这里必须注意：在发生在发生同离子效应同离子效应时，由于也外加了强电解质时，由于也外加了强电解质, ,所以也伴随有所以也伴随有盐效应盐效应的发生，的发生，只是这时只是这时同离子效应同离子效应的影响远大于的影响远大于盐效应盐效应，因此可以忽略盐效应的影响。，因此可以忽略盐效应的影响。11酸碱理论的发展酸碱理论的发展酸碱离子论（酸碱离子论（1884年阿累尼乌斯）年阿累尼乌斯）酸碱质子论（酸碱质子论（1923年布朗斯特年布朗

7、斯特-劳莱）劳莱）酸碱电子论（酸碱电子论（1923年路易斯）年路易斯）12酸：在水中能解离出的正离子全是酸：在水中能解离出的正离子全是H+的化合物的化合物碱：在水中能解离出的负离子全是碱：在水中能解离出的负离子全是OH-的化合物的化合物局限性：局限性： 只限水溶液，无法定义无水或非水体系的酸碱只限水溶液，无法定义无水或非水体系的酸碱 无法解释无法解释NH4Cl、Na2CO3等水溶液的酸碱性等水溶液的酸碱性 酸碱离子论酸碱离子论13酸碱质子论酸碱质子论 （布朗斯特德）酸：凡是能给出酸：凡是能给出H+的物质（分子或离子）的物质（分子或离子） eg. HCl、NH4+、H2PO4-、HSO4-、HA

8、c等等碱：凡是能接受碱：凡是能接受H+的物质（分子或离子）的物质（分子或离子） eg. Cl-、NH3、PO43-、SO42-、Ac-等等两性物质：既可释放两性物质：既可释放H+又可接受又可接受H+的物质的物质 eg. H2PO4-、HPO42-、HCO3-、H2O等等中性物质：既不能释放中性物质：既不能释放H+又不能接受又不能接受H+的物质的物质 eg. Na+、Mg2+等等此外，酸碱质子论排除了此外，酸碱质子论排除了“盐盐”的概念（如的概念（如Na2CO3属于碱属于碱）。）。14酸碱共轭关系酸碱共轭关系 有酸必有碱，有碱必有酸有酸必有碱，有碱必有酸NH4+ NH3 + H+酸酸 碱碱NH4

9、+ 是是NH3的共轭酸的共轭酸NH3是是NH4+ 的共轭碱的共轭碱NH4+ 和和NH3称为共轭酸碱对称为共轭酸碱对15酸碱共轭关系酸碱共轭关系 有酸必有碱，有碱必有酸有酸必有碱，有碱必有酸 HCl Cl- + H+ 酸酸 碱碱HCl 是是Cl-的共轭酸的共轭酸Cl-是是HCl 的共轭碱的共轭碱HCl 和和Cl-称为共轭酸碱对称为共轭酸碱对16酸碱共轭关系酸碱共轭关系 共轭酸碱对只差一个共轭酸碱对只差一个H+eg. H2CO3和和CO32-为非共轭关系为非共轭关系注意：注意：u 酸或碱都可以是中性分子、正离子或负离子酸或碱都可以是中性分子、正离子或负离子u 酸越强酸越强（即越容易释放（即越容易释

10、放H+）则其共轭碱越弱则其共轭碱越弱（即越难结合（即越难结合H+）反之，反之，碱越强，则其共轭酸越弱。碱越强，则其共轭酸越弱。17练习练习 共轭酸共轭酸 物质物质 共轭碱共轭碱 HCO3- HPO42- 共轭酸共轭酸 物质物质 共轭碱共轭碱 H2CO3 HCO3- CO32- H2PO4- HPO42- PO43-18酸及其共轭碱酸及其共轭碱19酸酸共轭碱共轭碱名称名称化学式化学式化学式化学式名称名称高氯酸高氯酸HClO4ClO4-高氯酸根高氯酸根硫酸硫酸H2SO4HSO4-硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根HSO4-SO42-硫酸根硫酸根水合氢离子水合氢离子H3O+H2O水水水水H2OOH-氢

11、氧根氢氧根铵离子铵离子NH4+NH3氨氨氨氨NH3NH2-氨基离子氨基离子氢溴酸氢溴酸HBrBr -溴离子溴离子从表中的共轭酸碱对可以看出：从表中的共轭酸碱对可以看出：酸和碱可以是分子也可以是离子；酸和碱可以是分子也可以是离子；有的离子在某个共轭酸碱对中是碱，但在有的离子在某个共轭酸碱对中是碱，但在另一个共轭酸碱对中却是酸，如另一个共轭酸碱对中却是酸，如HSO4-等；等；质子论中没有盐的概念。质子论中没有盐的概念。20酸碱反应的实质酸碱反应的实质酸碱质子论认为，酸与碱反应的实质是酸碱质子论认为，酸与碱反应的实质是 两个共轭酸碱对之间的质子两个共轭酸碱对之间的质子(H+)传递反应。传递反应。 酸

12、酸1 1 + + 碱碱2 2 = = 酸酸2 2 + + 碱碱1 1H+再例如：再例如：例如：例如：21可见，水解、中和及解离反应亦可看作是质子传递反应。可见，水解、中和及解离反应亦可看作是质子传递反应。H+H+H+H+22酸碱反应的方向酸碱反应的方向 酸碱反应的方向：总是由较强的酸和较强的碱酸碱反应的方向：总是由较强的酸和较强的碱生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。 23酸碱质子论的优点酸碱质子论的优点 扩大了酸、碱的范围，不局限于水溶液体系扩大了酸、碱的范围，不局限于水溶液体系 它把阿累尼乌斯酸碱离子论中的中和、解离、它把阿累尼乌斯酸碱离子论中的中和、解离、

13、水解等反应都统一为水解等反应都统一为“质子传递反应质子传递反应”。 24酸碱强度酸碱强度酸碱在水溶液中表现出来的相对强度可用酸碱在水溶液中表现出来的相对强度可用解离常数解离常数来表征。来表征。对于任一可逆反应对于任一可逆反应 c C(g) + d D(g) y Y(g) + z Z(g) 平衡时，其平衡时，其 K 为为K 值越大，表明反应向右进行得越彻底。值越大，表明反应向右进行得越彻底。回忆回忆dczyPDPPCPPZPPYPK/ )(/ )(/ )(/ )(25标准解离常数标准解离常数例：例：弱酸的弱酸的标准解离常数标准解离常数用用 表示，则表示，则 P30_Table3-2列出了一些共轭

14、酸碱对的标准解离常数列出了一些共轭酸碱对的标准解离常数再如：再如：弱碱的弱碱的标准解离常数标准解离常数用用 表示，则表示，则以上两例中，以上两例中，HAc和和Ac-为共轭酸碱对，其为共轭酸碱对，其 和和 有何关系？有何关系？HAc + H2O H3O+ +Ac-aKHAcAcOH3aKAc- + H2O HAc + OH-bKAcOHHAc-bKaKbK26即：共轭酸碱对中弱酸与其共轭碱的解离常数的即：共轭酸碱对中弱酸与其共轭碱的解离常数的 乘积为水的离子积常数乘积为水的离子积常数 25时，时，显然，只要已知共轭酸碱对中一个物质的标准解离常数，显然，只要已知共轭酸碱对中一个物质的标准解离常数，

15、 即可计算另一物质的标准解离常数。即可计算另一物质的标准解离常数。标准解离常数标准解离常数wbaKKKOHOH3wK14100 . 1wK27关于标准解离常数关于标准解离常数F它是表征弱电解质解离程度的特性常数；它是表征弱电解质解离程度的特性常数；F弱酸的弱酸的 值越大值越大, ,则酸越强，而其共轭碱越弱；则酸越强，而其共轭碱越弱；反之亦然反之亦然F弱碱的弱碱的 值越大值越大, ,则碱越强，而其共轭酸越弱；则碱越强，而其共轭酸越弱；反之亦然反之亦然 F它具有一般标准平衡常数的特性它具有一般标准平衡常数的特性, , 与浓度无关，而与与浓度无关，而与 温度有关，但室温研究解离平衡温度有关，但室温研

16、究解离平衡时，一般不考虑温度时，一般不考虑温度 对它的影响。对它的影响。 aKbK28关于酸碱强度的注意：关于酸碱强度的注意：可见，溶剂溶剂溶剂2930 H2O (l) H+(aq) + OH- -(aq) 298.15K, 实验测得实验测得 c(H+) = c(OH)= 1.0 10-7 molL-114100 . 1/ )(/ )(cOHccHcKw水的离子积水的离子积wK与其他平衡常数一样，是温度的函数；与其他平衡常数一样，是温度的函数；随温度的升高而增大。随温度的升高而增大。wK水的离解和水的离解和pH标度标度31 溶液酸碱性溶液酸碱性取决于溶液中取决于溶液中 H+ 和和 OH- -

17、浓度的相对大小：浓度的相对大小：酸性溶液：酸性溶液：c(H+) 1.0 10-7 molL-1 c(OH)纯水纯水(或中性溶液或中性溶液)：c(H+) =1.0 10-7 molL-1 = c(OH)碱性溶液：碱性溶液：c(H+) 1.0 10-7 molL-1 c(OH)cHc)(lgpH用用pH值表示酸碱性值表示酸碱性14lgwwKpKcOHc)(lgpOHpOH-14pOHpKpHw32当当HH+ + m m1010-n-n 时时 ： pHn - lg mpH 和和 pOH 关系关系 H+OH- = KW = 10-14pH + pOH = pKW = 14pH = 7 则则 pOH =

18、 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 配配SnCl2溶液时须先加适量的溶液时须先加适量的HCl影响盐类水解度的因素影响盐类水解度的因素 47F缓冲作用：缓冲作用：能对抗外来少量强酸、强碱或水的稀释能对抗外来少量强酸、强碱或水的稀释，而保持本身，而保持本身pH基本不变的作用。基本不变的作用。F缓冲溶液：缓冲溶液：具有缓冲作用而保持体系具有缓冲作用而保持体系pH相对稳定相对稳定的溶液。的溶液。48缓冲溶液由足够浓度的缓冲溶液由足够浓度的共轭酸碱对共轭酸碱对组成。其中，能对抗外来强碱的称为共轭酸组成。其中，能对抗外来强碱的称为共轭酸(

19、 (即抗碱成分即抗碱成分) )，能对，能对抗外来强酸的称为共轭碱抗外来强酸的称为共轭碱( (即抗酸成分即抗酸成分) )，这一对共轭酸碱通常称为缓冲对，这一对共轭酸碱通常称为缓冲对( (缓冲剂或缓冲系缓冲剂或缓冲系) )。49缓冲溶液的组成：缓冲溶液的组成：一般是由一般是由弱酸与其弱酸强碱盐弱酸与其弱酸强碱盐( (共轭碱共轭碱) )、弱碱与其弱碱强酸盐弱碱与其弱碱强酸盐( (共轭酸共轭酸) )以及以及多元弱酸酸式盐与多元弱酸酸式盐与其次级盐其次级盐( (共轭碱共轭碱) )等组成。等组成。50弱酸与其弱酸强碱盐弱酸与其弱酸强碱盐( (共轭碱共轭碱) )： HAc - NaAc pH = 3.6 5

20、.6 H2CO3 - NaHCO3 pH = 7.48.4弱碱与其弱碱强酸盐弱碱与其弱碱强酸盐( (共轭酸共轭酸) )： NH3 H2O - NH4Cl pH = 8.3 10.3 多元弱酸酸式盐与其次级盐多元弱酸酸式盐与其次级盐( (共轭碱共轭碱) )： KH2PO4 - K2HPO4 pH = 6.2 8.2 NaHCO3 -Na2CO3 pH = 9.2 11.051以HAc - NaAc缓冲溶液为例缓冲溶液为例：首先，我们分析一下首先，我们分析一下HAc - NaAc缓冲溶液缓冲溶液处于的起始状态：处于的起始状态：52以HAc - NaAc缓冲溶液为例缓冲溶液为例： ( (与酸作用与酸

21、作用) )53以HAc - NaAc缓冲溶液为例缓冲溶液为例： ( (与碱作用与碱作用) )54以HAc - NaAc缓冲溶液为例缓冲溶液为例： ( (水的稀释水的稀释) )当缓冲溶液稍加适量水稀释时，其中当缓冲溶液稍加适量水稀释时，其中H+虽然降低了，但虽然降低了，但Ac-同时降低了，同离子效应减弱，促使同时降低了，同离子效应减弱，促使HAc的解离度的解离度增加，所产生的增加，所产生的H+可维持溶液的可维持溶液的pH值不发生明显的变化。值不发生明显的变化。 缓冲溶液具有抗酸、抗碱和抗稀释的作用，缓冲溶液具有抗酸、抗碱和抗稀释的作用， 但若但若在缓冲溶液中加入在缓冲溶液中加入大量大量强酸或强碱

22、，则缓冲溶液中强酸或强碱，则缓冲溶液中 抗酸和抗碱成分消耗尽后，就会失去缓冲作用。抗酸和抗碱成分消耗尽后，就会失去缓冲作用。 即缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的。即缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的。 HAc + H2O H3O+ + Ac- NaAc Na+ + Ac-总结总结55缓冲容量缓冲容量缓冲能力的大小即为缓冲能力的大小即为缓冲容量缓冲容量（）。56 HAc H+ + Ac- c酸-x x c盐+x近似： c酸-x c酸， c盐+x c盐盐酸ccKHa盐酸ccpKpHalg盐碱ccpKpOHblg57酸盐cxcHAcAcHKa缓冲溶液的缓冲溶液的pH值值（以HAc-NaAc为例）弱酸弱

23、酸-弱酸盐弱酸盐弱碱弱碱-弱碱盐弱碱盐例例:将将0.1L0.20mol/LHAc与与0.05L0.20mol/LNaOH溶液混合后，求溶液的溶液混合后，求溶液的pH值。已知值。已知HAc的的pKa=4.75。解解: 混合后发生反应混合后发生反应 HAc+NaOH=NaAc+H2O这时溶液中剩余这时溶液中剩余HAc的浓度及生成的浓度及生成NaAc的浓度分别为的浓度分别为111110667. 015. 020. 005. 00667. 015. 020. 005. 020. 010. 0LmolLLmolLAcLmolLLmolLLmolLHAc75. 4075. 4lg盐酸ccpKpHa58缓冲

24、溶液的配制缓冲溶液的配制 为了使缓冲溶液具有较大的缓冲能力，所为了使缓冲溶液具有较大的缓冲能力，所选用的弱酸的选用的弱酸的pKa应尽可能应尽可能接近接近缓冲溶液的缓冲溶液的pH值，或所选用的弱碱的值，或所选用的弱碱的pKb尽可能接近缓冲溶尽可能接近缓冲溶液的液的pOH值。值。 如需配制如需配制pH值在值在5.0左右的缓冲液，可选用左右的缓冲液，可选用HAc-NaAc缓冲体系；如需配制缓冲体系；如需配制pH=9.0的的缓冲液，可选用缓冲液，可选用NH3-NH4Cl缓冲体系。缓冲体系。59缓冲溶液的性质缓冲溶液的性质实验证明实验证明：a a、缓冲对浓度比值缓冲对浓度比值(C(Ca a/C/Cb b

25、、C Cb b/C/Ca a) )越趋近于越趋近于1 1，缓冲，缓冲能力越强。能力越强。推论推论：缓冲溶液：缓冲溶液pH=pKpH=pKa a或或pOH= pKpOH= pKb b时，缓冲能力最强。时，缓冲能力最强。b b、缓冲对总浓度越大，即缓冲对总浓度越大，即C C酸酸、C C碱碱、C C盐盐越大，则缓越大，则缓冲能力越强。冲能力越强。c c、缓冲对浓度比在缓冲对浓度比在101/10101/10的范围内有较好的缓冲作的范围内有较好的缓冲作用，超出此范围则缓冲作用较差。用，超出此范围则缓冲作用较差。缓冲溶液的缓冲溶液的有效范围有效范围：缓冲溶液起缓冲作用的：缓冲溶液起缓冲作用的pHpH范围。

26、范围。60 缓冲溶液的缓冲溶液的有效范围有效范围： 弱酸弱酸-共轭碱：共轭碱： pH=pKa1 弱碱弱碱-共轭酸：共轭酸： pOH=pKb 1 如如HAc-NaAc缓冲溶液，缓冲溶液，pKa=4.75，则此缓冲溶液的，则此缓冲溶液的有效范围是有效范围是3.755.75。d：稍加稀释对缓冲溶液稍加稀释对缓冲溶液pH值没有影响。值没有影响。缓冲溶液的选择和配制缓冲溶液的选择和配制 A、缓冲溶液的选择：缓冲溶液的选择： a、所选择的缓冲溶液不能与反应物或生成物发所选择的缓冲溶液不能与反应物或生成物发生反应。生反应。61 b b、尽可能使尽可能使C C酸酸/C/C盐盐=1=1或或C C碱碱/C/C盐盐

27、=1=1，即最好选择，即最好选择pKpKa a（或（或pKpKb b）与所需）与所需pHpH值值(pOH)(pOH)相等或接近的缓冲对；相等或接近的缓冲对； c c、在缓冲作用允许的条件下，一般选择较稀的浓度。一在缓冲作用允许的条件下，一般选择较稀的浓度。一般以般以0.01 0.01 0.1 mol L0.1 mol L-1-1 为宜。为宜。 配制药用缓冲溶液配制药用缓冲溶液时还应考虑溶液的时还应考虑溶液的毒性毒性。缓冲溶液缓冲溶液共轭酸碱对共轭酸碱对pKa缓冲范围缓冲范围HCO2H/NaOHHCO2H-HCO2 3.752.75-4.75HAc -NaAcHAc - Ac 4.753.75-

28、5.75NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4- HPO42 7.216.21-8.21NH3H2O -NH4Cl NH4+ - NH3 9.258.25-10.25NaHCO3 -Na2CO3HCO3 - CO32 10.259.25-11.25Na2HPO4 -NaOHHPO4 2 - PO43 12.6611.66-13.6662例：例： 配制配制1LpH=5的缓冲溶液，如果溶液中的缓冲溶液，如果溶液中HAc浓度为浓度为0.20mol/L，需，需1mol/L的的HAc和和1mol/LNaAc各多少升？各多少升？ 解 ： 已 知解 ： 已 知 p Ka= 4 . 7 5 , c酸酸 =

29、0.20mol/L （1）首先计算缓冲溶液中首先计算缓冲溶液中NaAc的浓度的浓度c盐盐 pH=pKa-lg(c酸酸/c盐盐) 5 = 4.75 lg ( 0.20/c盐盐) c盐盐 = 0.35 mol/L63(2)(2)计算所需酸和盐的原始浓度计算所需酸和盐的原始浓度根据稀释公式根据稀释公式 C C1 1V V1 1=C=C2 2V V2 2需需1mol/LHAc1mol/LHAc的体积的体积V V1 1= C= C2 2V V2 2/C/C1 1= 0.20= 0.201/1=0.2L1/1=0.2L需需1mol/LNaAc1mol/LNaAc的体积的体积V V1 1= 0.35= 0.

30、351/1= 0.35L1/1= 0.35L 答：答：配制配制1LpH=5的缓冲溶液，需的缓冲溶液，需0.2L 1mol/L的的HAc和和0.35L 1mol/LNaAc.64例：例：欲配制欲配制1.0L的的pH=5.00,cHAc=0.20mol/L的缓冲溶液，问需要用多少克的缓冲溶液，问需要用多少克NaAc3H2O晶体？晶体？需用多少升需用多少升2.0mol/LHAc？ 已知已知HAc的的pKa=4.75解：解：5.00=4.75-lgHAc/Ac- =4.75-lg0.20/Ac- Ac-=0.35mol/L所需所需NaAc3H2O=0.35mol/L1.0L136.1g/mol=48g

31、需要需要2.0mol/LHAc溶液的体积为溶液的体积为 0.20mol/L1.0L/2.0molL-1=0.10L65例题例题:乳酸乳酸HLac的的Ka=1.410-4，1升含有升含有1mol的的HLac和和1molNaLac的缓冲溶液中加的缓冲溶液中加0.01molL-1的酸，溶液的的酸，溶液的pH值为多少？值为多少？加加0.01molL-1的的OH-,pH值又是几？值又是几？解：求缓冲溶液的解：求缓冲溶液的pH:c酸酸=1molL-1；c=1molL-1pKa=-lg1.410-4=3.85pH=pKa-lg(c酸酸/c盐盐)=3.85加酸使加酸使cH+=0.01molL-1则则H+与与L

32、ac-结合生成结合生成HLaccHLac=1+0.01=1.01molL-1,cLac-=1-0.01=0.99molL-1pH=3.85-lg(1.01/0.99)=3.84加碱使加碱使cOH-=0.01molL-1pH=3.85-lg(0.99/1.01)=3.866667 在一定温度下，某固态物质在在一定温度下，某固态物质在 100g 溶剂中达到饱和状态时溶剂中达到饱和状态时 所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度（溶解度（s）。）。 对水溶液来说，通常以饱和溶液中每对水溶液来说，通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质质量水所含溶质质量

33、来表示，即以：？来表示，即以：？g /100g H2O 表示。表示。 在水中绝对不溶的物质是没有的，在水中绝对不溶的物质是没有的，对物质溶解性有如下规定对物质溶解性有如下规定 难溶：溶解度难溶：溶解度 s 0.01 g/100 g H2O 微溶：溶解度微溶：溶解度 s = 0.01 0.1 g/100 g H2O 易溶：溶解度易溶：溶解度 s 0.1 g/100 g H2O复习复习68溶度积溶度积在一定温度下，将难溶电解质的晶体放入水中时（难溶电解质在水中在一定温度下，将难溶电解质的晶体放入水中时（难溶电解质在水中, ,或多或少仍有所溶解）或多或少仍有所溶解），就会发生，就会发生溶解溶解和和沉

34、淀沉淀两个过程。两个过程。以以BaSO4为例，为例，当当溶解溶解和和沉淀沉淀的速率相等时，便建立了一种动态的的速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，多相离子平衡，即即沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡。 溶解溶解 沉淀沉淀 BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- -(aq)69对于对于BaSO4的沉淀溶解平衡的沉淀溶解平衡（即解离平衡）（即解离平衡）其其平衡常数的表达式即为：平衡常数的表达式即为：v对于难溶电解质的解离平衡，其平衡常数对于难溶电解质的解离平衡，其平衡常数K称为称为溶度积常数溶度积常数，简称，简称溶度积溶度积，用，用Ksp表示。表示。 溶解溶解 沉淀沉淀 BaSO4(s

35、) Ba2+(aq) + SO42- -(aq)溶度积溶度积SOBa242K70溶度积溶度积一般难溶电解质一般难溶电解质 AmBn 的沉淀溶解平衡通式为：的沉淀溶解平衡通式为：即溶度积的表达式为：即溶度积的表达式为：即：在一定温度下，难溶电解质在其饱和溶液中，即：在一定温度下，难溶电解质在其饱和溶液中， 各离子浓度幂的乘积为一常数。各离子浓度幂的乘积为一常数。(s)BAmn(aq)mB(aq)nAnm 溶解溶解 沉淀沉淀 mnnmspBAK71溶度积的意义溶度积的意义溶度积是反映难溶电解质在水中溶解能力的特征常数溶度积是反映难溶电解质在水中溶解能力的特征常数 Ksp 越大，溶解趋势越大，沉淀越

36、难；越大，溶解趋势越大，沉淀越难； Ksp 越小，溶解趋势越小，沉淀越易；越小，溶解趋势越小，沉淀越易；Ksp 是温度的函数，与浓度无关是温度的函数，与浓度无关Ksp 可由可由实验测定实验测定或热力学数据计算或热力学数据计算 需要时需要时, 会列出了会列出了常温下一些难溶电解质的溶度积的数据常温下一些难溶电解质的溶度积的数据72溶度积溶度积Ksp与溶解度与溶解度s的关系的关系溶度积和溶解度都可表现溶解能力，两者有何关系？溶度积和溶解度都可表现溶解能力，两者有何关系？根据溶度积的表达式，溶度积和溶解度之间可以进行相互换算根据溶度积的表达式，溶度积和溶解度之间可以进行相互换算P38_例3-1、3-

37、273例：例：25oC，已知已知 ( (Ag2CrO4)=)=1.110-12，求同温下求同温下S( (Ag2CrO4) )/gL-1。Ksp)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422 2 )L/(mol1xx平衡浓度24242)CrO()Ag()CrOAg(ccKsp5312105.6 ,4101.1xx42331.7)CrOMr(Ag1215Lg102.2Lg 331.7105.6S解：解：74溶度积溶度积Ksp与溶解度与溶解度s的区别的区别 溶度积仅适用于难溶电解质的饱和溶液，对中等或易溶溶度积仅适用于难溶电解质的饱和溶液，对中等或易溶 的电解质不适用；但任何物质的溶解能力都

38、可用溶解度的电解质不适用；但任何物质的溶解能力都可用溶解度 表示，如气体、液体、固体。表示，如气体、液体、固体。 溶度积是未溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的溶度积是未溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的 离子浓度的乘积，只与温度有关。离子浓度的乘积，只与温度有关。 溶解度不仅与温度有关，还与系统的组成，溶解度不仅与温度有关，还与系统的组成，pH的改变，的改变， 配合物的生成等因素有关。配合物的生成等因素有关。 只有对于同一类型的难溶电解质，只有对于同一类型的难溶电解质，Ksp 与与 s 才是一致的，才是一致的， Ksp大，大，s 也大；但对不同类型的难溶电解质，不能认为也大；但对不同类

39、型的难溶电解质，不能认为 Ksp小，小，s 也会一定小。也会一定小。 举例如下举例如下75不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积比较其溶解度的相对大小。不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积比较其溶解度的相对大小。Ag2CrO4 相同类型的难溶电解质，其相同类型的难溶电解质，其 Ksp 大的大的 s 也大。也大。()()CrOAgAgCl42ss)CrOAg()AgCl(42KspKsp76如何判断沉淀能否生成？如何判断沉淀能否生成？即沉淀溶解平衡反应的方向问题，该如何判断？即沉淀溶解平衡反应的方向问题，该如何判断？(s)BAmn(aq)mB(aq)nAnm 溶解溶解 沉淀沉淀 77复习复习根据根

40、据吉布斯自由能变判据（最小自由能原理）吉布斯自由能变判据（最小自由能原理）和和范特霍夫等温方程范特霍夫等温方程判断一个判断一个反应是否发生反应是否发生KJRTGmrln 逆向移动逆向移动将之应用于沉淀将之应用于沉淀- -溶解平衡中溶解平衡中78(s)BAmn(aq)mB(aq)nAnm 溶解溶解 沉淀沉淀 KJRTGmrln 逆向移动逆向移动Qc 称为难溶电解质的离子积称为难溶电解质的离子积 Qc Ksp 生成沉淀，过饱和溶液（逆向移动）生成沉淀，过饱和溶液（逆向移动）mncQ-nmBA溶度积规则溶度积规则79溶度积规则溶度积规则Qc Ksp 生成沉淀，过饱和溶液（逆向移动）生成沉淀，过饱和溶

41、液（逆向移动）应用溶度积规则可以判断沉淀的生成和溶解应用溶度积规则可以判断沉淀的生成和溶解(s)BAmn(aq)mB(aq)nAnm 溶解溶解 沉淀沉淀 80沉淀的生成沉淀的生成 根据溶度积规则，根据溶度积规则，Qc Ksp ，即会产生沉淀即会产生沉淀例例. 25时晴纶纤维生产的某种溶液中，时晴纶纤维生产的某种溶液中， 为为6. 010-4 molL-1 若在若在40.0 L该溶液中，加入该溶液中，加入 0.010 molL-1 BaCl2溶液溶液 10.0 L ， 问是否能生成问是否能生成BaSO4 沉淀？沉淀？(已知 ) )解：解：104101.1)(BaSOspK)(SO24c13424

42、Lmol1048. 00 .500 .40100 . 6SO132Lmol100 . 20 .500 .10010. 0Ba733106 . 9100 . 21048. 0242SOBacQ)(BaSO4spK故，能生成故，能生成BaSO4 沉淀。沉淀。81沉淀的生成沉淀的生成v 同离子效应对沉淀生成的影响同离子效应对沉淀生成的影响同离子效应：在难溶电解质饱和溶液中，加入含有同离子效应：在难溶电解质饱和溶液中，加入含有 相同离子的易溶强电解质，使难溶电相同离子的易溶强电解质，使难溶电 解质溶解度减小的现象。解质溶解度减小的现象。BaSO4(s) Ba2+ + SO42- 加入加入BaCl2或或

43、Na2SO4 平衡向左移动平衡向左移动 82 AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) 加入加入HCl后达平衡后达平衡 S S+0.01 0.01 Ksp = Ag+Cl- =S(S+0.01)= 1.6 10-10 S = 1.77 10-8 molL-1S*1.33 10-5 molL-1例：求例：求AgCl在在0.01molL-1 HCl中的溶解度中的溶解度S？AgCl溶解度比纯水中减少！溶解度比纯水中减少！83沉淀的生成沉淀的生成v 同离子效应对沉淀生成的影响同离子效应对沉淀生成的影响利用同离子效应，适当加入利用同离子效应，适当加入过量沉淀剂过量沉淀剂使被沉淀使被沉淀离子离子沉淀完全沉淀完全（10-5molL-1( (定性) )或或10-6molL-1( (定量) )）分离沉淀时，根据同离子效应选择合适的沉淀剂分离沉淀时，根据同离子效应选择合适的沉淀剂 84沉淀的溶解沉淀的溶解根据溶度积规则，根据溶度积规则，Qc Ksp ，沉淀即会溶解，沉淀即会溶解，因此，能降低平衡体系中离子浓度的方法，都因此，能降低平衡体系中离子浓度的方法，都能使沉淀发生溶解。能使沉淀发生溶解。使使QKsp ，沉淀溶解的常用方法包括：，沉淀溶解的常用方法包括：F