大学化学-第3章-溶液

1、大学普通化学大学普通化学第第3章章 溶液溶液临床上输液常用液体临床上输液常用液体0.9%(即即9g/L)NaCl溶液溶液 （生理盐水）（生理盐水） 5%(即即50g/L)葡萄糖葡萄糖溶液溶液第第3章章 溶液溶液第第3章章 溶液溶液第第 3章章 溶液溶液溶液的通性溶液的通性3.1单相离子反应单相离子反应3.2多相离子反应多相离子反应 3.3溶液溶液液态溶液：液态溶液：食盐水溶液；有机物溶液食盐水溶液；有机物溶液气态溶液：气态混合物气态溶液：气态混合物固态溶液：固态溶液：Hg-Zn, Zn-Cu3.1 溶液的通性溶液的通性 溶质溶质 溶剂溶剂气态物质气态物质 + 液态物质液态物质固态物质固态物质

2、+ 液态物质液态物质液态物质液态物质 + 液态物质液态物质液态溶液液态溶液第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 物理化学过程物理化学过程 第一类性质变化决定于溶质的第一类性质变化决定于溶质的本性本性，如溶液，如溶液的的颜色、密度、导电性颜色、密度、导电性等。等。 稀溶液（稀溶液（0.2molkg-1）+ +溶质溶质溶剂溶剂溶液溶液第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 第二类性质变化仅与溶质的量有关而与溶质第二类性质变化仅与溶质的量有关而与溶质的的本性无关本性无关，如非电解质溶液的，如非电解质溶液的蒸气压下降蒸气压下降、沸沸点上升点上升、凝固点下降凝固点下降和和渗透压

3、渗透压等。等。 稀溶液的稀溶液的依数性依数性思考：思考：冬天里甜甜的味道冬天里甜甜的味道第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 液相液相3.1.1 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降(1) 蒸气压蒸气压第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 凝聚凝聚 00SH液体液体 蒸气蒸气 蒸发蒸发 00SH气相气相饱和蒸气压饱和蒸气压：在：在一定温度一定温度下，液体与其蒸汽处下，液体与其蒸汽处于于动态平衡动态平衡时蒸汽的压力称为液体在该温度下时蒸汽的压力称为液体在该温度下的的饱和蒸气压饱和蒸气压，简称蒸气压（，简称蒸气压（p）。）

4、。饱和蒸气压的特点饱和蒸气压的特点：1. 蒸气压与溶剂的本性有关；蒸气压与溶剂的本性有关；2. 同种物质，蒸气压随温度升高而增大。同种物质，蒸气压随温度升高而增大。101.334.678.5 100乙乙醇醇乙乙醚醚水水p/kPaT/第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 在纯溶剂中加入少量难挥发的物质后，达在纯溶剂中加入少量难挥发的物质后，达平衡时，溶液的蒸气压平衡时，溶液的蒸气压p总是总是小于小于同同T下的纯溶下的纯溶剂的蒸气压剂的蒸气压pA*，即溶液的蒸气压下降。，即溶液的蒸气压下降。(a) Solvent alone(b) Solvent + solute第第3章章 溶液溶液

5、 3.1 溶液的通性溶液的通性 实验证明：同一温度下实验证明：同一温度下 0.5molkg-1溶液溶液1.0 molkg-1溶液溶液蒸气压下降曲线示意图蒸气压下降曲线示意图 pp溶液溶液T/纯溶剂纯溶剂p/kPa100p水水(2) 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 溶液纯溶剂pp)(Appp溶液*Ap 蒸气压下降蒸气压下降 溶质与溶剂分子作用形成溶剂化分子，溶质与溶剂分子作用形成溶剂化分子， 束缚了溶剂分子。束缚了溶剂分子。难挥发溶质难挥发溶质溶入溶剂后溶入溶剂后溶剂的一部分表面被溶质的微粒所占据。溶剂的一部分表面被溶质的微粒所占据。定性理解定

6、性理解第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 单位时间内从溶液中蒸单位时间内从溶液中蒸发出的溶剂分子数比原发出的溶剂分子数比原来纯溶剂中的减少来纯溶剂中的减少以致以致液面单位体积内溶剂液面单位体积内溶剂分子数相对减少分子数相对减少造成造成当建立新平衡时当建立新平衡时(v蒸蒸 =v凝凝)，蒸气的浓度减小，蒸气的浓度减小，亦即蒸气的压力降低。亦即蒸气的压力降低。 v蒸蒸，使，使 v蒸蒸 nB， ABBABBnnnnnx若取若取1000 g水为溶剂，有水为溶剂，有:56.55181000BBBbnxABABpnnnp(3-1)第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 56.55

7、BBbpxpp p= K bB 则：则：【说明】【说明】(1) 拉乌尔定律拉乌尔定律只适用于难挥发非电解质稀溶液只适用于难挥发非电解质稀溶液。(2) (3-1)式中的式中的nA对任何一种溶剂均适用。对任何一种溶剂均适用。结论结论： 难挥发性的非电解质稀溶液难挥发性的非电解质稀溶液，蒸气压下降数，蒸气压下降数值只取决于溶剂的本性值只取决于溶剂的本性(K)及溶液的质量摩尔浓度及溶液的质量摩尔浓度b。第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 实验证明：在相同的条件下，溶液的饱和蒸气实验证明：在相同的条件下，溶液的饱和蒸气压低于纯溶剂的饱和蒸气压。压低于纯溶剂的饱和蒸气压。第第3章章 溶液溶

8、液 3.1 溶液的通性溶液的通性 液体的沸点指其蒸气压等于外界压力时，液体的沸点指其蒸气压等于外界压力时，液体沸腾时的温度液体沸腾时的温度( Tb )。（freezing point） 纯物质的固、液两相蒸气压相等时的纯物质的固、液两相蒸气压相等时的温度温度( Tf )。（boiling point）3.1.2 溶液的沸点上升与凝固点下降溶液的沸点上升与凝固点下降第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 p外外，pA*101.325p溶溶Tb*=100TbT/p/kPa水水溶液溶液 p水和溶液的蒸气压温度曲线水和溶液的蒸气压温度曲线 TbBAC3.1 溶液的通性溶液的通性 第第3章章

9、 溶液溶液 Tf*=0冰冰 TfTf水、溶液和冰的蒸气压温度曲线水、溶液和冰的蒸气压温度曲线101.325100TbT/p/kPa水水溶液溶液BACp冰冰=p水水Dp溶溶第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 根本原因：根本原因：溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降拉乌尔拉乌尔指出：沸点上升和凝固点下降的程度指出：沸点上升和凝固点下降的程度 取决于溶液的浓度，而与溶质的本性无关。取决于溶液的浓度，而与溶质的本性无关。Tf = Kf bB Tb = Kb bB Kb：溶剂沸点升高常数：溶剂沸点升高常数 Kf：溶剂凝固点下降常数：溶剂凝固点下降常数bB：溶质质量摩尔浓度：溶质质量摩尔浓度第

10、第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 曲线曲线(1)是水的理想冷却曲线是水的理想冷却曲线曲线曲线(2)(3)是溶液的冷却曲线是溶液的冷却曲线第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 注意：凝结过程中溶液凝固点是不恒定的。注意：凝结过程中溶液凝固点是不恒定的。溶液饱和、凝固点不变溶液饱和、凝固点不变溶液凝固点不断降低溶液凝固点不断降低溶液浓度不断增大溶液浓度不断增大溶剂固体析出溶剂固体析出溶液凝结过程溶液凝结过程冰冻三尺，非一日之寒冰冻三尺，非一日之寒第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 细胞中有机体产生细胞中有机体产生大量可溶性化合物大量可溶性化合物植物抗寒

11、反应植物抗寒反应细胞液凝固点降低，细胞液凝固点降低，避免植物被冻坏避免植物被冻坏细胞液浓度升高细胞液浓度升高如：冬天下霜时如：冬天下霜时外界温度变化大外界温度变化大可溶性化合物可溶性化合物：主要为：主要为可溶性糖类，如：葡萄可溶性糖类，如：葡萄糖、蔗糖等。糖、蔗糖等。为什么菠菜、白菜在冬天比较甜？为什么菠菜、白菜在冬天比较甜？第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 凝固点下降实例凝固点下降实例冬天在汽车水箱中加甘油或乙二醇降低冬天在汽车水箱中加甘油或乙二醇降低水的凝固点，防止水箱炸裂；水的凝固点，防止水箱炸裂；第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 123盐和冰的混合物

12、可做冷却剂；盐和冰的混合物可做冷却剂；海水比河水难结冰等。海水比河水难结冰等。积雪路面洒盐防滑；积雪路面洒盐防滑；拉乌尔定律的应用拉乌尔定律的应用i. 根据根据bB计算溶液的计算溶液的Tb 或者或者Tf；ii. 测定溶质的相对分子质量：测定溶质的相对分子质量：1 -fABfBmolkgTmmKM第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 凝固点下降凝固点下降法更准确法更准确解：解： b1molkgK86. 1K079. 060rM1 -1 -142molg60molkg060. 0 K079. 0g250g638. 0molkgK86. 1)HCON(M1. 将将0.638 g尿素溶于

13、尿素溶于250 g水中，测得此溶液的凝固水中，测得此溶液的凝固 点降低值为点降低值为0.079 K，试求尿素的相对分子质量。，试求尿素的相对分子质量。 【补充例题】【补充例题】bKTff第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 2：将：将1 kg乙二醇与乙二醇与2 kg水相混合，可制得汽车用的水相混合，可制得汽车用的 防冻剂，试计算：防冻剂，试计算： (1) 25时，该防冻剂的蒸气压时，该防冻剂的蒸气压； (2) 该防冻剂的沸点；该防冻剂的沸点； (3) 该防冻剂的凝固点。该防冻剂的凝固点。第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 解：解： (1) 查表得：查表得：25时时

14、 p水水= 3.18kPa，M乙二醇乙二醇= 62ABABpnnnp由公式：由公式：(2) 沸点可根据公式沸点可根据公式Tb=Kbb1kg8.05mol2kgmol621000b乙二醇的质量摩尔浓度乙二醇的质量摩尔浓度b为：为：第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 p=2.78 kPa0.40kPa3.18kPa621000182000621000kPa)18. 3( pK1 . 4kg8.05molmolkg0.51K11bbbKT沸点为：沸点为：377.25K4.1K100)K(273.15(3) 防冻剂凝固点用公式防冻剂凝固点用公式Tf=KfbK97.14kg8.05mol

15、molkgK86. 111ffbKT凝固点为：凝固点为：258.15K14.97K273.15K第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 “渗透压渗透压”的作用的作用思考：思考： 庄稼施肥过多会出现庄稼施肥过多会出现“浓肥烧浓肥烧死苗死苗” 的现象。为什么？的现象。为什么？ 第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 3.1.3 溶液的渗透压溶液的渗透压第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 渗透定义：渗透定义：溶剂分子通过半透膜进入到溶液中溶剂分子通过半透膜进入到溶液中 的扩散过程。的扩散过程。渗透原因：渗透原因：溶剂分子能通过半透膜，而溶质分溶剂分子能通过半透

16、膜，而溶质分 子不能。子不能。产生条件：产生条件： 半透膜半透膜 膜两侧相同体积的溶液浓度不等。膜两侧相同体积的溶液浓度不等。渗透方向：渗透方向：溶剂分子从纯溶剂溶剂分子从纯溶剂溶液，或是从溶液，或是从 稀溶液稀溶液浓溶液。浓溶液。半透膜半透膜：是一种只允许较小的：是一种只允许较小的溶剂分子（溶剂分子（H2O分子）通过，分子）通过，而不允许溶质分子通过的薄膜。而不允许溶质分子通过的薄膜。 例如：例如：天然：细胞膜、膀胱膜、肠衣、天然：细胞膜、膀胱膜、肠衣、 毛细血管壁等。毛细血管壁等。人工：硝化纤维膜、醋酸纤维人工：硝化纤维膜、醋酸纤维 膜等。膜等。第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液

17、的通性 渗透现象渗透现象纯水纯水半透膜半透膜蔗糖溶液蔗糖溶液h第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 渗透现象渗透现象 由于，溶剂分子通过半透膜自发地由浓度较低溶液向浓度较高溶液方向扩散的过程，称为渗透现象，简称渗透。纯水纯水蔗糖溶液蔗糖溶液h第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 渗透现象渗透现象甲开始渗透，甲开始渗透，v左左v右右丙渗透平衡，丙渗透平衡，v左左v右右乙渗透进行，乙渗透进行，v左左v右右第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 h纯水纯水半透膜半透膜蔗糖溶液蔗糖溶液h渗透压渗透压第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 渗透压渗透压

18、为维持半透为维持半透膜所隔开的溶液与纯溶膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而施剂之间的渗透平衡而施加于溶液液面上的额外加于溶液液面上的额外压力。压力。 存在半透膜存在半透膜 半透膜两侧溶液存在浓度差半透膜两侧溶液存在浓度差庄稼施肥过多会出现庄稼施肥过多会出现“浓肥烧死苗浓肥烧死苗” 的现象。的现象。第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 如果在溶液一方所加的额外压力超过如果在溶液一方所加的额外压力超过溶液的渗透压，会有什么现象？溶液的渗透压，会有什么现象？第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 在溶液浓度高的一侧在溶液浓度高的一侧时，溶液中的溶剂分子反向渗透到浓时，溶

19、液中的溶剂分子反向渗透到浓度低的一侧。度低的一侧。海水淡化海水淡化 污水处理污水处理 果汁浓缩果汁浓缩第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 荷兰化学家荷兰化学家范特霍夫范特霍夫(Vant Hoff J H) V = nBRT = cBRT bBRT一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的渗一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压与透压与，而与，而与定量关系：定量关系：Vant Hoff 方程：方程：第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 1. 将将1.00 g血红素溶于适量纯水中，配置成血红素溶于适量纯水中，配置成100 mL溶溶液，在液，在20时测得溶液的渗透压为时测得溶

20、液的渗透压为0.366 kPa，求血红，求血红素的相对分子质量。素的相对分子质量。RTMmRTnVBBB解：根据解：根据Vant Hoff 方程方程:11(1.00g 8.314J K mol2931kPa LM0.366kPa0.100L1J血红素）RTVmMBB14molg1066. 6【补充例题】【补充例题】第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 2. 人体血液的凝固点为人体血液的凝固点为-0.56，人体的正常体温为，人体的正常体温为 37 ，计算人体血液的渗透压为多少？，计算人体血液的渗透压为多少？0.56K0.56)K(273273KfT解：解：查表得水的查表得水的Kf

21、= 1.86Kkgmol-1cRTbKTff1ffmolkgK86. 1K56. 0KTb将人体血液视为稀溶液将人体血液视为稀溶液cb37)K(273Kmoldm8.314kPadm0.30mol1331kPa2 .773第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 难挥发非电解质的稀溶液的性质难挥发非电解质的稀溶液的性质( (蒸气压下降蒸气压下降、沸点上升沸点上升、凝固点下降凝固点下降和和渗透压渗透压) )与一定量溶剂中与一定量溶剂中所溶解的溶质的物质的量成正比，而与溶质的本性所溶解的溶质的物质的量成正比，而与溶质的本性无关，故称为稀溶液的无关，故称为稀溶液的依数性依数性，又称为，又称

22、为稀溶液定律稀溶液定律或或依数性定律依数性定律。稀溶液依数性曲线综合示意图稀溶液依数性曲线综合示意图 溶pp温度()水水溶液冰0100p(101325)（611）bTbTfTfT冰p蒸气压)Pa(蒸气压下降蒸气压下降 沸点上升沸点上升 凝固点下降凝固点下降 pbTfT第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 强调强调 电解质溶液或浓度较大的非电解质溶液也与电解质溶液或浓度较大的非电解质溶液也与非电解质稀溶液一样具有蒸汽压下降、沸点上升、非电解质稀溶液一样具有蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质，且浓度越大，影响越凝固点下降和渗透压等性质，且浓度越大，影响越大。大。原因原因：

23、对浓溶液对浓溶液：溶液中溶质微粒较多，溶质微粒：溶液中溶质微粒较多，溶质微粒之间的相互影响以及溶质微粒与溶剂分子之间的相之间的相互影响以及溶质微粒与溶剂分子之间的相互影响增强。互影响增强。对电解质溶液对电解质溶液：电解质发生解离。：电解质发生解离。第第3章章 溶液溶液 3.1 溶液的通性溶液的通性 以上复杂因素使稀溶以上复杂因素使稀溶液定律的定量关系产液定律的定量关系产生了偏差，所以无法生了偏差，所以无法严格遵守。严格遵守。稀溶液定律所表达稀溶液定律所表达的这些依数性与溶的这些依数性与溶液浓度的定量关系液浓度的定量关系不适用于浓溶液或不适用于浓溶液或电解质溶液。电解质溶液。第第3章章 溶液溶液

24、 3.1 溶液的通性溶液的通性 几种电解质浓度为几种电解质浓度为0.100molkg- -1时在水溶液中的凝固点下降情况时在水溶液中的凝固点下降情况 易溶电解质易溶电解质难溶电解质难溶电解质电电 解解 质质强电解质强电解质弱电解质弱电解质单相离子平衡单相离子平衡沉淀溶解沉淀溶解多相离子平衡多相离子平衡微溶电解质微溶电解质第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 电解质：是溶于水中或熔融状态下能导电的化合物。电解质：是溶于水中或熔融状态下能导电的化合物。3.2 单相离子反应单相离子反应溶解度溶解度0.1g100g-1H2O溶解度溶解度0.01g100g-1H2O(不溶不溶)解离度解

25、离度溶解度溶解度溶解度在溶解度在0.010.1g100g-1H2O强电解质强电解质：在溶液中全部电离成离子，主要有：在溶液中全部电离成离子，主要有： 强酸：强酸：HClO4 HCl HNO3 强碱：强碱：KOH NaOH Ba(OH)2 盐类：盐类：NaCl KCl弱电解质弱电解质：在溶液中部分电离。主要有：在溶液中部分电离。主要有： 弱酸：弱酸：H2S H2CO3 HCN 弱碱：弱碱：NH3 Al(OH)3 Ca(OH)2 少数几种金属盐：少数几种金属盐： ZnCl2 CdCl2 HgCl2 (卤化物）卤化物）强电解质强电解质完全解离完全解离+H2O水合离子水合离子实验得出：不是完全解离实验

26、得出：不是完全解离原因：溶液中微粒间存在相互作用。原因：溶液中微粒间存在相互作用。强电解质强电解质完全解离完全解离+ H2O离子离子形成形成静电作用静电作用“离子氛离子氛”-+-随时随时形成，形成，随时随时解离解离离子活动受牵制离子活动受牵制(表观表观)解离度解离度a1, ac, 高浓度溶液高浓度溶液, 强烈水合强烈水合, 溶剂水大减。溶剂水大减。1, a c(OH-)，酸性，酸性，c(H+) 10-7moldm-3c(H+) = c(OH-)，中性，中性，c(H+) = 10-7moldm-3c(H+) c(OH-)，碱性，碱性，c(H+) Zn(NH3)42+ Cd(NH3)42+ 逐级稳

27、定常数逐级稳定常数第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 4321KKKKK稳Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+ =Cu(NH3)2+ + NH3 Cu(NH3)22+ =Cu(NH3)22+ + NH3 Cu(NH3) 32+ =Cu(NH3) 32+ + NH3 Cu(NH3) 42+ = cCu(NH3)2+c(Cu2+)c(NH3)cCu(NH3)22+cCu(NH3)2+cNH3cCu(NH3)32+cCu(NH3)22+c(NH3)cCu(NH3)42+cCu(NH3)32+c(NH3)4K3K1K2KCu2+(aq) + 4NH3(aq) Cu(NH3)42

28、+(aq) 的的Ag+总数的百分比。已知：总数的百分比。已知： (2) 已经配合于已经配合于Ag(NH3)2+ 中的中的Ag+ 占原来溶液中占原来溶液中 15 moldm-3 氨水溶液。求此溶液中：氨水溶液。求此溶液中： (1) Ag+ 和和 NH3 的浓度；的浓度； 在在 40cm3 0.10 moldm-3 AgNO3 溶液中，加入溶液中，加入10cm3 溶液混合时溶液混合时 3)Ag(dmmol08. 010404001 . 0起始c3)NH(dmmol0 . 3104010153起始c解：解： )aq()NH(Ag)aq(2NH)aq(Ag233配合反应为：配合反应为：第第3章章 溶液

29、溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 【补充例题】【补充例题】7231012. 1)Ag(NH(稳K 实际上平衡时，实际上平衡时，Ag(NH3)2+ 少部分解离，设其解离少部分解离，设其解离 出的出的Ag+为为 x moldm- -3，)aq(2NH)aq(Ag)aq()Ag(NH323所以可认为所以可认为Ag+几乎全部转化为几乎全部转化为Ag(NH3)2+ ，即，即 3)()NH(Agdmmol08. 023生成c3)(NHdm84mol. 208. 020 . 33过剩cc c起始起始(moldm- -3) 0.08 0 2.84 c c平衡平衡(moldm- -3) 0.08- -x

30、x 2.84+2x 较大较大 发生反应时，由于发生反应时，由于 NH3 过量过量 设平衡时溶液中设平衡时溶液中 c(Ag+) 为为 x，即已配合的为，即已配合的为(0.08- -x)， 则则 生成的生成的 Ag(NH3)2+ 为为 0.08- -x ， 剩余的剩余的 NH3 为为 3.0 - -2( 0.08- -x ) = 2.84+2x 。 第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 7231012. 1)Ag(NH(稳K解出：解出：x = 9.1 10- -10 moldm- -3 (2) Ag+ 的配合百分比的配合百分比 = 已配合的已配合的Ag+ 原有的原有的Ag+ 10

31、0%0.08 - 9.1 10- -10 0.08 =100% 100% xxxccccccK08. 0)284. 2(/ )Ag(NH (/ )NH( / )Ag(22323eq不稳即即(1) ceq(Ag+) = 9.1 10- -10 moldm- -3ceq (NH3)=(2.84 + 2 9.1 10- -10 )moldm- -3 = 2.84 moldm- -3 7稳1012. 111K)aq(2NH)aq(Ag)aq()Ag(NH323c c平衡平衡(moldm- -3) 0.08- -x x 2.84+2x 因因 小，小， 84. 2284. 2,08. 008. 0 xx不

32、稳K第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 2. 配合平衡的移动配合平衡的移动第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 配离子的解离平衡配离子的解离平衡( (或配合平衡或配合平衡) )是一定条件下是一定条件下 建立的，条件建立的，条件改变时，平衡将发生移动。改变时，平衡将发生移动。 ：在原来一定量的基础上又解离掉一部分。：在原来一定量的基础上又解离掉一部分。 ：在原来一定量的基础上又生成一部分。：在原来一定量的基础上又生成一部分。 两种配离子之间的转化；两种配离子之间的转化； ： 配离子与难溶盐之间的转化。配离子与难溶盐之间的转化。 这将涉及这将涉及 配离子的配离

33、子的 生成生成 解离解离 转化转化 配离子配离子 难溶盐难溶盐( (沉淀沉淀) ) 具体分析具体分析 转化转化 配体数相同的配离子：配体数相同的配离子：K稳稳( (小小) ) K稳稳( (大大) ) 规规律律 实例说明实例说明 加入加入NH3水：水： NH3浓度增大，浓度增大，如如： Cu(NH3)42+(aq) Cu2+(aq) +4NH3 (aq) 加入酸加入酸( (H+) )：NH3+H+ =NH4+，NH3浓度减小，浓度减小， 平衡左移，又平衡左移，又生成生成一部分一部分Cu(NH3)42+ ； 平衡右移，平衡右移，解离解离掉一部分掉一部分Cu(NH3)42+ 。 第第3章章 溶液溶液

34、 3.2 单相离子反应单相离子反应 或：或： HgCl42- + 4I- Hgl42- +4Cl- 转化平衡转化平衡 +4I- - 可见可见K转化较大，较大，HgCl42-易转化为易转化为HgI42-, 只要只要I- 加入量加入量 足足够，可够，可“完全完全”转化。通常转化。通常, 两种配离子类型相同时，两种配离子类型相同时，K稳相相 差差越大，转化为稳定配离子的反应越越大，转化为稳定配离子的反应越“完全完全”。 HgCl42- Hg2+ + 4Cl- 如：如：HgI稳HgCl不稳2424KK)I ()HgCl()Cl()HgI(424424ccccK转化)Hg()Hg(22cc)I ()Hg

35、()HgI()HgCl()Cl()Hg(42242442cccccc141529HgCl稳HgI稳1031. 61017. 11076. 62424KK第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 15HgCl稳1017. 124K转化转化 Hgl42- 29HgI稳1076. 624K溶解溶解 Ag(NH3)2+ +2NH3 ( 6molL-1 ) 配合剂配合剂 生成沉淀生成沉淀 AgBr(黄黄) +Br- 沉淀剂沉淀剂 +2S2O2- (或2CN- )3(饱和) 配合剂配合剂 Ag(S2O3)23-（或 Ag(CN)2-） 溶解溶解 Ag(NH3)2+ Ag+ 2NH3AgBr

36、Ag+ + Br- AgCl Ag+ Cl- （沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡） 实验：实验： (白白)第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 3.配合物及配位化学的应用配合物及配位化学的应用（P.108109） (1)离子的定性鉴定离子的定性鉴定 广泛利用广泛利用 (借助表观现象借助表观现象) 如：鉴定如：鉴定Cu2+的存在的存在 根据颜色的改变、沉淀的生成或溶解等，确定根据颜色的改变、沉淀的生成或溶解等，确定 溶液溶液中某种离子是否存在。中某种离子是否存在。 发生改变发生改变 溶液的颜色溶液的颜色 溶液中形成配离子时溶液中形成配离子时 溶解度溶解度 离子浓度离子浓度 电极电势电极

37、电势 反应式：反应式： Cu2+ + 2NH3H2O = Cu(OH)2(浅蓝浅蓝) + 2NH4 （适量） + Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)42+(深蓝深蓝) + 2OH- (过量) 第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 Fe3+：Fe3+nSCN- = Fe(SCN)n 3-n (血红色血红色) ( n =16 ) Fe2+：Fe2+ Fe(CN)6 3- = Fe3 Fe(CN)6 2(黑蓝黑蓝) 赤血盐(铁氰化钾) 滕氏蓝 或或 Fe3+ Fe(CN)6 4- = Fe4 Fe(CN)6 3(黑蓝黑蓝) 黄血盐(亚铁氰化钾) 普鲁士蓝 弱碱性 (N

38、H3H2O)Ni2+的螯合物(鲜红色鲜红色) Ni2+：Ni2+ + 丁二肟 CH3-C=NOHNi2+ + 2 + 2OH- CH3-C=NOH+ 2H2O dsp2 CH3-C=NOHCH3-C=NON=C-CH3OOHN=C-CH3Ni第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 (2)离子的定量分析离子的定量分析 测定测定Fe3+的含量：的含量： 滴定剂：乙二胺四乙酸根滴定剂：乙二胺四乙酸根Y4-(EDTA离子离子) 指示剂：硫氰化钾指示剂：硫氰化钾(KSCN)溶液溶液 反应式反应式：Fe(SCN)2+ +Y4-FeY- + SCN- (K稳=2.0 102) 红色 (K稳=

39、1.3 1025) 无色 用已知准确浓度的滴定剂去滴定一定体积的待测用已知准确浓度的滴定剂去滴定一定体积的待测 液，根据滴定剂的用量即可计算出待测离子的含量。液，根据滴定剂的用量即可计算出待测离子的含量。 第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 (3)难溶电解质的溶解和离子的分离难溶电解质的溶解和离子的分离 AgBr(s) + 2S2O3 (aq) = Ag(S2O3)23-(aq) + Br- (aq) 2-(未感光) (定影剂) (废定影液) 2Ag(S2O3)23- (aq) + S2-(aq) = Ag2S(s) + 4S2O3 (aq) 2-(废定影液)或或Ag2S(

40、s) + O2(g) = 2Ag(s) + SO2(g) 焙烧 Ag2S(s)+4HNO3(aq) = 2AgNO3(aq) +2NO(g)+SO2(g)+2H2O(l) AgNO3(晶体)经过滤、浓缩、结晶 第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 贵金属的湿法提炼贵金属的湿法提炼 ()矿石粉 NaCN溶液 空气 如如： 4Au + 8CN- + O2 + H2O = 4Au(CN)2- + 4OH- (还原剂) 2Au(CN)2- + Zn = 2Au + Zn(CN)42- () 环保中的污水处理环保中的污水处理 （剧毒） 亚铁氰化亚铁 6NaCN + 3FeSO4 = F

41、e2 Fe(CN)6(白)+ 3Na2SO4 Zn2+与与Al3+的混合溶液的混合溶液 Zn2+ + 4NH3 = Zn(NH3)42+Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+过滤过滤 分离分离 + 过量氨水过量氨水 第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 如：如：EDTA可做解毒剂，用于铅可做解毒剂，用于铅(Pb)中毒。中毒。 解毒解毒 (4)离子浓度的改变和控制离子浓度的改变和控制 电镀液浓度的控制电镀液浓度的控制 利用生成配离子，降低被镀金属离子浓度，使利用生成配离子，降低被镀金属离子浓度，使 被镀金属的析出电势降低，析出速率得以控制，因被镀金属的析

42、出电势降低，析出速率得以控制，因此镀层质量好。此镀层质量好。 教材教材P.108109 配离子平衡移动及应用配离子平衡移动及应用 第第3章章 溶液溶液 3.2 单相离子反应单相离子反应 第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 电解质:难溶不溶0.011难溶微溶可溶g/ H2O(100g)单相离子反应单相离子反应多相离子反应多相离子反应1. 1. 为什么吃甜食易患蛀牙？为什么吃甜食易患蛀牙？ 2. 2. 为什么牙膏能够有效防蛀？为什么牙膏能够有效防蛀？ 思考：思考：第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 BaSO4： 钡餐造影钡餐造影第第3章章 溶液溶液 3.3

43、多相离子反应多相离子反应 第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 3.3 多相离子反应多相离子反应 难溶强电解质溶解与沉淀过程难溶强电解质溶解与沉淀过程 在一定条件下，当在一定条件下，当 时，建立了难溶电时，建立了难溶电 解质与溶液中相应离子间的解质与溶液中相应离子间的沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡( (即即多相离多相离子平衡子平衡) )。 沉淀溶解vv 以以1: :1型难溶电解质型难溶电解质MA为例，在水溶液中达到为例，在水溶液中达到沉淀沉淀-溶解平衡时的平衡关系：溶解平衡时的平衡关系： 【补充说明】【补充说明】MA(s) MA(aq) M+ +(aq) + A- -(aq) 式

44、中：式中：溶解平衡，溶解平衡， 解离平衡。解离平衡。 (TK) )aq(Cl)aq(Ag) s (AgCl溶解溶解 沉淀沉淀 饱和溶液中：饱和溶液中： 第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 沉淀沉淀-溶解平衡研究：溶解平衡研究： 转化转化 第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解 沉淀是否完全？如何使沉淀更完全？沉淀是否完全？如何使沉淀更完全？ 选择性沉淀（分步沉淀）选择性沉淀（分步沉淀） 沉淀的转化（沉淀沉淀的转化（沉淀1沉淀沉淀2）1234 在在难溶强电解质难溶强电解质的的饱和溶液饱和溶液中，发生在未中，发生在未溶解部分与已

45、溶解的离子之间的固溶解部分与已溶解的离子之间的固-液平衡。液平衡。研究对象研究对象(TK) )aq(SO)aq(Ba) s (BaSO2424溶解溶解 沉淀沉淀 前提条件前提条件第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 / )SO(/ )Ba()BaSO(2-424sccccK沉淀沉淀-溶解平衡：溶解平衡： mnnmmnccccK/ )B(/ )A()BA(s 沉淀溶解达到平衡时，难溶强电解质的各沉淀溶解达到平衡时，难溶强电解质的各离子相对平衡浓度的离子相对平衡浓度的系数系数次幂之积为常数，该次幂之积为常数，该常数叫常数叫标准溶度积常数标准溶度积常数，简称为，简称为溶度积溶度积。

46、方程式的方程式的计量系数计量系数第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 对任意难溶电解质对任意难溶电解质AnBm，溶解平衡时，溶解平衡时(TK)：)aq(B)aq(A) s (BAnmmnmn3.3.1 溶度积溶度积举例：举例：2-3432243s/ )PO(/ )Ca()(POCaccccK说明：说明：sK反映了难溶强电解质溶解能力的大小反映了难溶强电解质溶解能力的大小10s108 . 1)AgCl(K17s103 . 8)AgI(K越小越小sK相同类型的难溶强电解质越稳定相同类型的难溶强电解质越稳定sK只与只与T 有关有关sK是定值（是定值（25）(aq)PO2(aq)Ca

47、3(s)(POCa-342243第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 (1)值越大，难溶电解质的溶解能力相对越强值越大，难溶电解质的溶解能力相对越强； (a)由离子的平衡浓度，代入表达式；由离子的平衡浓度，代入表达式； (3)计算：计算：(b)由由RTTGK303. 2)(lgmr(2)只随只随T 变，一般变，一般T 升高，升高， 略有增大略有增大； sKsK说明：说明：珐琅质珐琅质Ca5(PO4)3OH(s)羟磷灰石羟磷灰石OHPO3Ca5-342糖在酶一糖在酶一种种的作用下的作用下产产生有机弱生有机弱酸酸为什么吃甜食

48、易患蛀牙？为什么吃甜食易患蛀牙？H+第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 Ca5(PO4)3F(s)FPO3Ca5-342氟磷灰石氟磷灰石60s100 . 1)(氟磷灰石K37s108 . 6)(羟磷灰石K为什么牙膏能够防蛀？为什么牙膏能够防蛀？第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 AgCl：设其溶解度为 s1310s1dmmol108 . 1)AgCl(cKs21s/ )Cl(/ )Ag()AgCl(sccccK溶解度与溶度积之间的换算：35dmmol1033. 137sAgBrdmmol1031. 7)AgBr(cKs第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离

49、子反应多相离子反应 (aq)Cl(aq)Ag AgCl(s)Ag2CrO4：设其溶解度为s23312342s2dmmol4101 . 14)CrO(AgcKs35dmmol105 . 6/ )CrO(/ )Ag()CrOAg(2-4242sccccK322224)2(sss(aq)CrO(aq)Ag2(s)CrOAg2-442第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 35dmmol105 . 6s13s103 . 5)AgBr(K10s108 . 1)AgCl(K1242s101 . 1)CrOAg(K35dmmol1033. 1s37dmmol1031. 7sa. 同类型， 愈

50、大，s 愈大；b. 不同类型，不能直接根据 比较 s 的大小。sKsK说明：说明：第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 25 时，时， ， ，试通过计算说明上述两种银盐中，哪一种在水中，试通过计算说明上述两种银盐中，哪一种在水中溶解度较大？溶解度较大？(aq)Cl(aq)AgAgCl(s)解解：AgCl为为AB型难溶强电解质，设其溶解度为型难溶强电解质，设其溶解度为 s1：310s1dmmol108 . 1)AgCl(cKs35dmmol103 . 1【补充例题】【补充例题】第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 2s/ )Cl(/ )Ag()AgCl(scc

51、ccK10s108 . 1)AgCl(K1242s101 . 1)CrOAg(KAg2CrO4为为A2B型难溶强电解质，其溶解度为型难溶强电解质，其溶解度为s2：Ag2CrO4 在水中的溶解度比在水中的溶解度比 AgCl 要大。要大。3312342s2dmmol4101 . 14)CrO(AgcKs(aq)CrO(aq)Ag2(s)CrOAg244235dmmol105 . 6322-4242s4/ )CrO(/ )Ag()CrOAg(sccccK第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 PbNO3(30cm-3 0.03mol/dm-3)会产生会产生PbCrO4沉淀吗？如何判断

52、？沉淀吗？如何判断？(15cm-3 0.024mol/dm-3)K2CrO4第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 )aq(B)aq(A) s (BAnmmnmnmnnmccccQ/ )B(/ )A(离子积：离子积：任意状态任意状态下，有关离子相对浓度的乘积，下，有关离子相对浓度的乘积， 用用 Q 表示表示。sKQ 溶液饱和，处于溶液饱和，处于溶解平衡溶解平衡，沉淀量不变，沉淀量不变sKQ 溶液过饱和，有溶液过饱和，有沉淀生成沉淀生成，直到溶解平衡，直到溶解平衡sKQ 溶液未饱和，无沉淀生成或原有溶液未饱和，无沉淀生成或原有沉淀溶解沉淀溶解溶度积规则溶度积规则判断沉淀判断沉淀-

53、溶解平衡的反应熵判据溶解平衡的反应熵判据3.3.2 溶度积规则及其应用溶度积规则及其应用第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 25下，将下，将15cm-3 0.024mol/dm-3Pb(NO3)2溶液与溶液与30cm-3 0.03mol/dm-3K2CrO4溶液混溶液混合，问能否有合，问能否有PbCrO4沉淀生成？沉淀生成？第一步：求出反应前溶液中第一步：求出反应前溶液中c(Pb2+)和和c(CrO42-)42-42106 . 102. 0008. 0/ )CrO(/ )Pb(ccccQ已知：已知：164s100 . 2)PbCrO(K3-28mol/dm00. 04515

54、024. 0)Pb(c3-24mol/dm02. 04530003. 0)CrO(csKQ 第二步：计算第二步：计算PbCrO4的离子积的离子积有沉淀生成有沉淀生成第三步：比较离子积和第三步：比较离子积和 的大小，然后判断的大小，然后判断sK第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 【举例说明】【举例说明】 1cm3 0.1 moldm-3 CaCl2+ 1cm3 0.1 moldm-3Na2CO3， 是否有沉淀生成？是否有沉淀生成？1. 判断沉淀能否生成判断沉淀能否生成已知已知CaCO3的溶度积为：的溶度积为： 有有CaCO3白色沉淀生成白色沉淀生成必要条件：必要条件：sKQ

55、s2-3221 . 021 . 0/ )CO(/ )Ca(KccccQ最终最终 ，建立平衡。，建立平衡。第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 9s107 . 8KsKQ (2) 在上述平衡溶液中加入：在上述平衡溶液中加入：OHCOHHCO223平衡平衡右右移移，即沉淀溶解，即沉淀溶解(s)(a) 加稀加稀HCl)aq(CO)aq(Ca) s (CaCO2-323(b) 加加Na2CO3第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 323HCOHCO c(CO32-)，使，使 ，平衡平衡左左移移，又生成，又生成CaCO3， 即沉淀生成即沉淀生成 (s)sKQ c(CO

56、32-)，使，使 ，sKQ 平衡移动方向 + Ag+(aq) + NO3-AgNO3结果：溶解度结果：溶解度(s)减小减小AgCl(s) Cl-(aq) + Ag+(aq) 2. 同离子效应同离子效应第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 同离子效应同离子效应因加入含有相同离子的易溶因加入含有相同离子的易溶 强电解质而使难溶电解质的溶解度降低的现象。强电解质而使难溶电解质的溶解度降低的现象。 例例3-11 (P.114) 已知已知25 时，时，Ks (CaF2 )=1.51010，试计算：，试计算：(1) CaF2 在纯水中的溶解度；在纯水中的溶解度；(2) CaF2 在在 0

57、.010 moldm-3 NaF 溶液中的溶解度；溶液中的溶解度；(3) CaF2 在在 0.010 moldm-3 CaCl2 溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。)aq(F2)aq(Ca) s (CaF22331032s1dmmol4105 . 14)CaF(cKs (1) CaF2 在水中的溶解度为：在水中的溶解度为：解：解：CaF2 在水中的沉淀在水中的沉淀-溶解平衡为：溶解平衡为：34dmmol103 . 3第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 【补充例题】【补充例题】36dmmol105 . 13321032eq2s2eq2dmmol)010. 0(105 . 1/

58、)(F)CaF()Ca(cccKcs3102eq2seq3dmmol010. 0105 . 121/ )(Ca)CaF(212)(FcccKcs35dmmol101 . 6 (2)aq(F2)aq(Ca) s (CaF22平衡浓度平衡浓度 s2 0.010+2s2 平衡浓度平衡浓度 0.010+s3 2s3 )aq(F2)aq(Ca) s (CaF22 (3)第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 例例2：在：在0.1moldm-3 FeCl3溶液中，加入等体积的含有溶液中，加入等体积的含有0.2 moldm-3 NH3H2O和和2.0moldm-3 NH4Cl的混合溶液，的混

59、合溶液，问能否产生问能否产生 Fe(OH)3沉淀？沉淀？解：解：混合后：混合后：= 1.810-6c(Fe3+)=0.05 moldm-3 ，会有Fe(OH)3沉淀产生。c(NH3H2O)=0.1 moldm-3， c(NH4Cl)=1.0 moldm-3 第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 423b/Cl)NH(/ )OHNH(/ )OH(ccccKcc193-3105 . 2)/(OH)/c(FecccQsKQ 39s1079. 2K3. 分步沉淀分步沉淀溶液中含有溶液中含有M1M2M3+ 沉淀剂沉淀剂AM1AM2AM3A问题：沉淀剂加入时，各种离子是同时沉淀？还是问题

60、：沉淀剂加入时，各种离子是同时沉淀？还是 依次沉淀？依次沉淀？第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 (4) 通常根据已知条件计算出各离子形成沉淀时所通常根据已知条件计算出各离子形成沉淀时所 需沉淀剂需沉淀剂A的浓度的浓度c(A)，所需，所需c(A)小的先沉淀。小的先沉淀。先达到，先沉淀。先达到，先沉淀。【明确】【明确】第第3章章 溶液溶液 3.3 多相离子反应多相离子反应 (1) 沉淀生成的条件：沉淀生成的条件： ，sKQ (3) 规律：具有相同浓度且又生成同类型沉淀的多规律：具有相同浓度且又生成同类型沉淀的多 种离子按种离子按 由小到大的顺序沉淀。由小到大的顺序沉淀。sK(