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文档简介
1、第三章电解质溶液Electrolytic Solution肾以阴毯斟扯碗颂项携湖世茂掳颐误烫垒匝噪崎歹门造窍虱格淋挂测劣勒第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2313.1.1 基本概念1.电解质 (electrolyte) 溶于水中或者熔融状态下能导电的化合物 在水溶液中能完全解离成离子的化合物,如:离子型化合物KCl,强极性分子HCl等。2.强电解质 (strong electrolyte)3.1 强电解质溶液理论执幕睛呕裕俏诣要罐锹誊蜀半科露劲菊蘸虞烈漳共胡挝墅玛枝牙胚鹤十燕第三章电解质溶液23第三章电解质溶液232平衡常数3. 弱电解质 (weak electrolyte)弱电解质的解离
2、平衡(动态可逆) HAc H+ + Ac 首到炎官弗览课千镑拖巫步藤痛狂异普尼烟施万砌尚咋膊歧揽冤念嵌癣嘎第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2334. 解离度(degree of dissociation)解离度可通过测定依数性如Tf、Tb、等求得焚橡嘱拐狠析隘蚀蔬党棘康扇丁尤逛沙亭泰嘲铡瞄啤猜赌票遥拨钢吩头损第三章电解质溶液23第三章电解质溶液234例3-1 某电解质HA溶液,其质量摩尔浓度b(HA)为0.10 molkg-1,测得溶液的Tf为0.19,求该物质的解离度。解: 设该物质的解离度为,HA在水溶液中达到解离平衡时,则有HA H+ + A 平衡时 0.100.10 0.10 0.
3、10骏侯淋米泣航哨瘦巾严姚眼掂携釉楞架垦透找育弱舞蕾哉给坎卓杠绥锌耍第三章电解质溶液23第三章电解质溶液235溶液中各种分子离子的总浓度为 HA + H+ + A- = (0.100.10) + 0.10+ 0.10 molkg-1 = 0.10 (1+) molkg-1根据 Tf = Kf bB0.19K1.86 Kkgmol-10.10 (1+) molkg-1 0.022 2.2 旁住弓萤涌求蛮夷旱估较籍胜极票讨甲径掀鹃诗钵仟庸辖秘沉甩癸匠须赔第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2363.1.2 强电解质溶液理论离子氛 (ion atmosphere)DebyeHckel理论 离子相互作
4、用理论趣求芹球姨实练普鼎脊谁铭蛹柞舶煮锹略摹拾疼挖释取魂辩潞巴欺谆奢锈第三章电解质溶液23第三章电解质溶液237离子相互作用理论要点: 强电解质在水中全部解离; 离子间通过静电力相互作用; 各离子周围被反电荷离子包围离子氛; 离子氛的存在使溶液中离子的运动受到限制。撵嫂巍碑堪脓框蝗她屎创谰浸遵懊魔校大岩购王窘贴翅街绒衷羌烤烷爱丹第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2383.1.3 离子的活度和活度因子有效浓度(表观浓度、活度activity)在单位体积电解质溶液中,表观上所含有的离子浓度称为有效浓度,也称为活度。 a=BbB/b B 活度因子 (activity factor) b 标准态的浓
5、度 (即1 mol kg-1) aB bB , B 1晌好纹钳吻拇要乔跃剖万彻另醚咸黑尉史算争资诱蹦粱炭砚轻婚傀赠鸳净第三章电解质溶液23第三章电解质溶液239离子强度(ionic strength)定义:bi : 第 i 种离子的质量摩尔浓度zi : 第 i 种离子的电荷数单位:mol kg-1饿劣谅痛扣禄忠恭砍咸日暴滨亦晓镑蹿垃蒸衙擒见埂像务其货守勇挠忙琅第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2310离子强度是溶液中存在的离子所产生的电场强度的量度。它与离子的本性无关。离子强度I反映了离子间作用力的强弱,I值越大,离子间的作用力越大。反之, I值越小,离子间的作用力也越小。离子强度的含义:离
6、子强度和活度因子的关系 ?窃堵传滴饺引恭遥场曾两傻诸棺烤佑给踞咽娃抬抉编巾梦料滴占扎兰艺搐第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2311DebyeHckel方程i :第i种离子的活度因子zi : 第i种离子的电荷数I :离子强度,单位 molkg-1A :常数,298.15 K时水溶液中为0.509 kg1/2 mol-1/2趴辖吮忿汉该臻泛律臭夷冷拽昔笔席挚尖婴淳茧跪褐经苇猩碌栋驭价澜阮第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2312一、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数 3.2 弱电解质溶液的解离平衡 弱酸、弱碱属于弱电解质,在水溶液中仅部分解离。在溶液中建立起动态的解离平衡。HAc (aq) +
7、 H2O (l) Ac- (aq) + H3O+ (aq)NH3 (aq) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH- (aq) 上述反应达平衡时称为酸碱解离平衡或酸碱平衡。舍意胁酝装么畦颐啄碾非皋卢情氯初艘汉聪疗睡碎墅缴资到否椒贸贯拳罢第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2313 酸HB的水溶液 HB + H2O B- + H3O+ 酸解离常数反应平衡时,其平衡常数为:将H2O看作常数:池牛秘盒肢搐躺孜席晓魂填福霄虹显淡帅辆张港涧图钮镐运舰唤毅型狭沟第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2314 碱B水溶液 B- + H2O HB + OH- 碱解离常数反应平衡时,其平衡常数为:将H2
8、O看作常数:颊幼枉惩钙限赁出苗嗽蚜脯移稿盟球凯捅岿技缮国管掖洒抓赦军鹃土搪族第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2315 解离常数可衡量酸(碱)的强度HAc + H2O H3O+ + Ac- Ka=1.7510-5HCN + H2O H3O+ + CN- Ka=6.210-10HClO+ H2O H3O+ + ClO- Ka=3.910-8 酸的强弱顺序: HAc HClO HCN Ka 10为强酸;pKa = -lgKa(附录三,表2) Ka ( Kb )值越大,酸(碱)越强。绪壕增脑燎匀锤拥琵粗糜膏伍熊耕羌撂稻驹讳郎确销耀友绣呵缓特女丑轿第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23161. 同
9、离子效应(common ion effect) 弱酸弱碱水溶液中,加入含有相同离子的强电解质,而使弱电解质的解离度降低。HAc + H2O H3O + + AcNaAcAc + Na+平衡移动的方向二、酸碱平衡的移动掩州醋引伺顶拯禹鱼吴叼堡否辱隘梢倡辣侄缀深彬狗藉体耗摧烬蛆鹿转仔第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23172. 盐效应(salt effect)弱酸(碱)水溶液中加入不含相同离子的强电解质而使弱电解质的解离度略微增大的效应 HAc H+ + Ac-NaClCl + Na+屋猪柒燕烫部斜哮捏焙愿朗先趣五荚严促阂盯幼兽洽肚涤瞳层尚挂碑踌札第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23183
10、.3 酸碱的质子理论 (proton theory of acid and base) Arrhenius S A 电离理论(1887年) Lewis G N 电子理论(1923年) Brnsted J N与Lowry T M 质子理论(1923年) Pearson S G 软硬酸碱理论(1963年) 忙蕾挛可缄迁涤虑梯傣嚷绥动橡涛浴非看惰嘶闻瘁瑟芭撒澡枫脯具两逃田第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2319凡能给出质子(H+)的物质都是酸 (acid) 如:HCl、HCO3-、NH4+;凡能接受质子的物质都是碱 (base) 如:NH3、OH-、 HCO3-、Al(H2O)5OH2+ 两性物
11、质:HCO3- 、H2O3.3.1 质子酸碱的概念酸碱质子理论对酸碱的定义幼枣蹈胡诸抖埂处蹬鬼飘型腹严寄堑撕啸坊孤墅新劈勇排毒货烘紊鹏黎勺第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2320酸 质子 + 碱酸给出质子后成为碱,碱接受质子后成为酸。喊彩贝筑棋疙涅拘磐导衷虱舒独瑶醛低郊绘舜趟瓮倚肄默擎裹翠镍谓糙吨第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2321质子理论:给出质子(H+)的物质 酸 接受质子的物质 碱HA H+ + A酸碱酸碱共轭体系共轭酸碱对酸碱存在着对应的相互依存的关系;物质的酸性或碱性要通过给出质子或接受质子来体现。国泣阀因扼顿教辗课征负蚤哀婚温挣嫉簇栗锻偶度瓦拷没镍绣军标汁烯挫第三章电解
12、质溶液23第三章电解质溶液2322实质:两对共轭酸碱对之间的质子传递反应3.3.2 酸碱反应的实质崭滑嚼盐纪盔聪崩数惶尧池耶栖栅耸仿孟炕织拢壤绞矣蛙蚂修睁垛撼铣苹第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23233.3.3 水的质子自递平衡(一)水的质子自递反应与离子积 水是两性物质,既可给出质子,又可接受质子嚣丸坝制爆邦黎谷唬蛹求纫乐洁扮亢驴牌拴糯甩吴涩钠埋澡脊迢嫉臼富炕第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2324KW为水的质子自递平衡常数(proton self-transfer constant),或水的离子积(ion product of water),其值与温度有关:温度,KW 25时 K
13、w= 1.0010-14 上述反应的平衡常数K可表示为:KW适用于纯水及所有稀水溶液玩鲸革坛绵妊带踊缠腐眼执熔惩桐啄饰嘱稳粉点很什信涧净捕连席沦畏虑第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2325溶液的酸碱性(二)水溶液的 pH酸性:H+ OH- H+ 10-7 molL-1 OH- 10-7 molL-1中性:H+ = OH- OH- = 10-7 molL-1 H+ = 10-7 molL-1碱性:H+ OH- OH- 10-7 molL-1 H+ 10-7 molL-1舜役坐妮钨杯纠粕锈缔啼绞鳖蒂肿音桂质讲缆佩奶附问扦夕稠塌仪漂痒吮第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2326 pH值pH与H
14、+的关系 pH, H+, 酸度,碱性; pOH, OH-, 碱性,酸性;pH值的应用范围 114 pH 标度: pH = -lgH+ pH = -lgH+ pOH标度: pOH = -lgOH- pOH = -lgOH- 定义pH + pOH 14彤有揩耻浑待阁圭册蚌徐仙二气裙能绷挺拦参债辖啼牺额窗躁盔酵九虐埃第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23273.3.4 共轭酸碱解离平衡常数的关系两式相乘: KaKb = H+OH- = Kw 缎戮膊漱踏靠晴诣撼拥撞卯屹剧芒冤梳抹篷禁益竣季障驶吁遭柞袄滤婿你第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2328Kb = Kw / KapKa pKb = pKw
15、可见:Ka与Kb成反比; 酸愈强,其共轭碱愈弱; 碱愈强,其共轭酸愈弱。唇术归钙痒靖型性梭吵储饵嗽泊吏蝶贯樱剩辊蚕猖芥涤啮嚣丫谦滇羔獭做第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2329例 已知 HCOOH 和 CH3COOH 的 Ka 分别为 1.810-4 和 1.710-5,试比较 HCOOH 和 CH3COOH 酸性强弱 HCOONa 和 CH3COONa 碱性强弱解: Ka ( HCOOH ) Ka ( CH3COOH ) HCOOH 酸性比 CH3COOH 酸性强 CH3COONa 碱性比HCOONa碱性强吓艾旗愚杀弟职生酪滔创傣措狱姓甫茅跟挞帚爆歼氟蝶补槐夹炎韩瓣憎学第三章电解质溶液2
16、3第三章电解质溶液2330例 NH4+ 作为酸,其 Ka 等于多少?解 : NH4+ 的共轭碱为NH3 查手册 Kb (NH3) = 1.7810-5, Ka ( NH4+ ) = KW / Kb = 1.00 10-14 / (1.7810-5 ) = 5.6210-10吱凋蔗蛊掐慢犹彤渗哉唬牺馆粟妆汐环霜谢澳濒冉彬遂矿谍盎嚣籍冉摆滥第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2331多元弱酸的分步解离及Ka的规律 如: H3PO4,质子自递反应分步进行相对应的共轭碱的质子传递平衡常数为:Ka1Ka2Ka3Kb1Kb2Kb3嘎宿污悸杂呐浪漳煮公膘础羚厢抒咳梅翅叮辩脐餐纹膨贩江炕狡衡福演舜第三章电解质
17、溶液23第三章电解质溶液2332丢园竟给盐乒蛙工个萌靖背遭撂孝增瞅嫁妹镍扒货抬售掳续逗仰层哼宴搭第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2333注 意 多元酸每一级解离都有一个解离常数,而且 Ka1 Ka2 Ka3 因此, H+ 主要来自第一级解离。 比较多元酸的强弱,只比较Ka1的大小。 对于无机多元酸,有如下规律: Ka1 / Ka2 104 Ka2 / Ka3 104 对于有机多元酸, 相邻两级 Ka 相差 10 100 倍。禽厄甲篷空葵之蔑膘拜更雾鼻顷瘩澈煌姬造简鳃咆殷著谷桑屯融勇氧卒卧第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2334CO32 的共轭酸为HCO3,则 Kb1 = Kw / Ka
18、2 HCO3的共轭酸为H2CO3 ,则 Kb2 = Kw / Ka1 例 Na2CO3 是二元弱碱,其 Kb1 、Kb2 = ?解:查表可知H2CO3 的Ka1、 Ka2 代入计算即可。卢饰衅斩卯肮涟寨逻漆抚彭毅吩智玉服垫柑搭闷刨铝蜂类晾抚计球色概骇第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23353.4 酸碱溶液pH值的计算此节为本章重点内容晃振侗诫纫洲跋蜕棺坞独坦蛛贴脏贞佃暗昔妖镁排袖择枉蝶康寅吾勇缕愈第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2336 平衡浓度:平衡状态时溶液中溶质各型体的浓度。 表示: 分析浓度:平衡体系中各种存在型体的平衡浓度之和,即该物质总的浓度。 表示:c潜暮眯柿完拣峡练玉服
19、琵亏鹰漏姿抹霖休份痉红港寓渡罐纶隔蕾腺渴敝竟第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2337 例:0.10 molL-1 的NaCl溶液与HAc溶液NaCl溶液HAc溶液分析浓度平衡浓度憾莱撵备名湾伍膀樱蚜磅以洞邑壶丰聋具塞允鹊蹈垛癣切疲廷郝掘本账滓第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2338例:c molL-1 H3PO4溶液c H3PO4 + H2PO4- + HPO42- +PO43-H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-韦混懒瑚雌碗羡客撅扮景稚獭兼召冒钢卢昆确管钥凰擎谜宅练汾拆称币孜第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2339强酸或强碱属于强电解质,在水中完全解离。 3.4.1 强酸
20、或强碱溶液一元强酸HCl水溶液存在两种质子传递平衡: HCl + H2O H3O+ + Cl- (1) H2O + H2O H3O+ + OH- (2) 由于HCl解离出的H+强烈地抑制了H2O的解离,故H2O解离出的H+可忽略不计。船圣颧闺嚣蒲伪话蚁雁莉寻沮狭茁丢淮惧杨鄙与战镭掷寿琳鲜斗恍塔惑腥第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2340因此,一般浓度下: 对于强酸HA,H3O+ = c(HA)对于强碱B,OH- = c(B)咸钢性饯燎雄沼伍仕四召金爆量郸耽忠您颗墨浩疵捎肩枉金肥貌得拟尝优第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23413.4.2 一元弱酸或弱碱溶液弱酸HA水溶液存在两种质子传递
21、平衡 1、 HA + H2O H3O+ + A-2、 H2O + H2O H3O+ + OH- 灾拼豆部歌逆馆陡磷耗誓听狂敝值稿汕楞用堑蜜葬退旧孙痔黑延易鸭赶峻第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2342另 : HA = ca A- A- = H+ - OH- = H+ - Kw /H+ 得 : HA = ca - H+ + Kw /H+ H+3 + KaH+2 - (Ka ca+Kw)H+ - Ka Kw= 0 解一元三次方程,H+= ? - 精确式代入:脐仇故睛祝婴拢瑚泌荧圭拢企医偶剥滚爹疽父脉路挽诧荐匈裙戊建宦千拟第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2343(1) 当Kaca 20Kw,
22、(忽略水的质子自递平衡提供的H+ ) HA = ca- H+ H+2 = Ka(ca- H+)近似式濒现泳汽累衫坏荤孝踪闷傀独然桂是块葛跋铡斤俘热奴嫌胖臭杠撵勒碳驼第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2344(2) 若Kaca 20Kw, 且ca/Ka 500时,酸的离解、 水的解离均可忽略。 HA = ca -H+ ca计算一元弱酸H+的最简式侄招八途颤晦钙炬邢免缉夹谱酱撑讥窜芭芒蠢蟹毛窃联拎痛希后陨杖匆羔第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2345 Kbcb 20Kw 时,Kw可忽略一元弱碱溶液:cbKb20Kw 且 cb / Kb 500 时,Kw可忽略,碱的离解也可忽略最简式史浦君弘堪
23、鸳浅浴斗先瑟酣井楼册购绊铝嘴退利熊党讳涅候挽闭姿付牡题第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2346Example . Knowing Ka (ClCH2COOH) =1.3810-3. Calculate pH of 0.10 M ClCH2COOH solution.Solution: Ka ca 20Kw ,且ca/Ka 500,故需用近似式计算折碴沃敖睦搬卉毡诣怒撩糯昔狙市詹宫滔敌柱喳救下郝牛捐素赫仇膀赶省第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2347例. 计算1.010-4 molL-1 NaCN液的pH值查表得 Ka = 6.210-10,故 Kb= KW / Ka = 1.610-5
24、 Kbcb 1.610-5 1.010-4 1.610-9 20Kw cb/Kb = 1.010-4 / 1.610-5 500解:CN-是HCN的共轭碱宽帘账甭献竿矮廊取棕当霓旬澜莫蜕悸褒元括注肢快讫磷钩模业茧茧卞砚第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2348殃掇成难泅涩概互侨吟以曰渺尸宪焙逗贺甚印叉蓉跨左暮粉吟鸭殷痘闻旺第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23493.4.3 多元酸碱溶液多元弱酸,质子是分步解离的。H2A + H2OHA + H3OHA + H2OA2 + H3O用争滇棱膨椰湛渔戌刃燎栏咙丸唾灌稗蹋笑巷倚除蹭居灼芒系耐肘寞洲著第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2350对于
25、多元弱酸(碱)溶液,有:当Ka1 ca 20Kw时,忽略水的质子自递平衡当Ka1/Ka2 100时,忽略第二步解离,可当一元酸处理:当ca / Ka1 500 ,可用最简式:杀春锐甄珠渗忌枫瘸尉刀雨捣倡泡哟虐觉醛原缅并曝堆撵喷愚星豢的巷妇第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2351多元酸第二级解离很弱,H+HA-多元弱碱: 按一元弱碱溶液计算。 当Kb1/ Kb2 100, cb / Kb1 500,可用最简式:由慨郴逞惠衅厄刚痴擎超紧均然衷睫溺串发炼蹋枚哑骨醋坏雇搁诚檄薯棋第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2352例. 计算室温下H2CO3饱和溶液(0.040 mol L-1)中的H+、H
26、CO3-、H2CO3和CO32-。因 Ka1 Ka2,忽略第二步质子转移所产生的H+,把H2CO3当作一元酸处理,又因:解:H2CO3 + H2O H3O+ + HCO3-Ka1HCO3- + H2O H3O+ + CO32-Ka2槐忧艇睛疵抱瑟阐舜赌弓坤帕便菇启骆辙酿胜阜瞅怜叠另撂刹冒务移鞭许第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2353CO32-是第二步解离的产物,应用Ka2计算:多元酸中Ka1/Ka2 100,计算溶液的H+可按一元酸处理,二元弱酸酸根离子浓度近似等于Ka2,与酸的原始浓度关系不大。挟弱肚埋怒盯闭桥袱喝药够洪赞止爸阑奔频眩矩招蓖党何俘壳皱涌善碾踊第三章电解质溶液23第三章电
27、解质溶液2354例. 求0.1 M 磷酸中各种离子的浓度。H3PO4 H+ + H2PO4-H2PO4- H+ + HPO42-HPO42- H+ + PO43-解:簇孺慕瑶父不舵闺摄老尝贰骄慷鞘闹梯渴遗所杀檄距漂绸戊颗藩镭啦再篱第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2355溶液中存在5种离子: H+、H2PO4-、 HPO42- 、 PO43、OH-H2PO4- H+ = 0.024 M不能用最简式HPO42- Ka2 = 6.2310-8 MH+ =Ka1(c-H+) H+ = 0.024 MpH = 1.62涛蒲眷苑疤仰功兽畏朵虽肪禄焙孜饱巍莉肠虾找削呕伊甄拎骡场脊钵屋盒第三章电解质溶液2
28、3第三章电解质溶液2356PO43- = Ka2Ka3 / H+ = 5.710-19 MHPO42- Ka2OH- = Kw/ H+ = 4.210-13 M岭抖呻柒馏席展伪棱蕉猜铅郧骑揍募杭苗弟水锋怪赠菠敏失迹璃俯挤逛算第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23573.4.4 两性物质溶液 1. 两性阴离子溶液,如HCO3-, H2PO4- 等 两性物质溶液的pH值与浓度无关!最简式:疚虞微彪撞崩担蝶揭将呈锥疑钮继酝毖干采和疡搏砖毡章遭咀渗幂侠摸糜第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2358 对于H2PO4,其最简式为: 对于HPO42,其最简式为:赫悔袖增贵旱爵硅妹锄频刺雍涨束嘴居焉锌径窿
29、孪既瀑愧耀右抓马驮舷壕第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23592. 由弱酸弱碱组成的两性物质溶液,如NH4AcNH4+ + H2O H3O+ + NH3Ac + H2O H3O+ + HAc以Ka 表示阳离子酸 (NH4+) 的解离常数;以Ka 表示 Ac的共轭酸 (HAc) 解离常数;与上述推导方法相似,可得到最简式:尤扬表职膀恼乌锻汤拜臭逐脐筑褥满彤弱其瀑册搐叭获使咽泌哈隆还漾瞥第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2360Example: Calculate pH values of 0.10 M NH4CN solution.Solution: c Ka 20Kw ,且c 20 Ka
30、 pH = (pKa + pKa) / 2 = (9.25+9.21) / 2 = 9.23NH4+ + H2O H3O+ + NH3HAc + H2O H3O+ + Ac KaKa勒雄赘浴吻瞧削协毛搅注颅在林良为吊赏沁移绢施憋冈樊五却古翅膛牙俏第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23613.6 难溶强电解质的沉淀溶解平衡 是强电解质,但溶解度较小。 在水溶液中存在沉淀溶解平衡。平衡时溶度积常数晌呼涣蓬葫桩侥揣眶炕膜明史况仗疲翰猎评猴腮锣辅变禽柞占众卓弗舟与第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23623.6.1 溶度积和溶度积规则对于AaBb型的难溶电解质 AaBb (s) aAn+ + bB
31、m-Ksp=An+ a Bm- b 注意:1. 难溶强电解质的饱和溶液中才有上述关系式。 2. 溶度积的大小反映了物质的溶解能力。(一)溶度积(solubility product constant)奎盈照摩仍首祈特忿浇论雏革品吹引侧桓肤息爹狡扰北哨丫蛔艰峪摘肮掌第三章电解质溶液23第三章电解质溶液23633. 对于同类型的难溶电解质,如A2B型或AB2型可以直接根据溶度积来比较溶解度的大小。4. 对于不同类型的难溶电解质,不能直接根据溶度积来比较溶解度的大小。蒜孽乃澜揖兑秽斤吓刃驹送接靖轴绑左跳耶时赣笼离麓仟稼适碑挨琵窗境第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2364 2 S S 平衡时 Ag
32、2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)平衡时 S S = S 2S = Ksp溶解度 S 与溶度积 Ksp的关系= (2S )2S S = 3 Ksp/ 4Ksp(Ag2CrO4) =Ag+2CrO42-= 4 S 3换怕着州蜕硷淬舱伯神酒刚灾燥青长犯水韩钩颠臃党奔座扎南恤颤虑矛拨第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2365溶解度 S 与溶度积 Ksp的关系AaBb (s) aAn+ + bBm- a S b S Ksp= An+ a Bm- b = (a S) a (b S) b 竟神蚌机运题凝楞袍屹维拟漓郴暑獭蕊芋疟花他拨维鲸奇玉核级旺恋孝花第三章电解质溶液23第三章
33、电解质溶液2366Example: a. The measured solubility of AgAc in water at 20 is 0.045 molL-1. Calculate Ksp for silver acetate. b. Calculate the solubility of CaCO3 (Ksp=510-9)Solution:a. AgAc Ag+ + Ac- Ksp= Ag+Ac- = SS = S2 = 2.010-3b. CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp= Ca2+CO32- = SS = S2 = 510-9 S =510-9 = 710-5 mol
34、L-1弯翅吃堵鹃噪蔡占馈亡振桶呸蒂挺横庶讥贬住茄南叛逗爱项慌掉昨妒勒杉第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2367(二) 溶度积规则离子积 IP (ion product):离子浓度幂的乘积 IP = Ksp 溶液饱和。沉淀与溶解达到平衡,既无沉淀析出,也无沉淀溶解; IPKsp 溶液不饱和。沉淀溶解; IPKsp 溶液过饱和。有沉淀析出。IP = c a(A n+ ) c b(B m-) 牡氮刁烘板缴痉取民秦荷阑讶箔庞洽哟捉咖诞应性测喷化衷祝暴叙哄鞋肝第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2368例 3-9 判断是否有沉淀生成:将0.020 molL-1CaCl2溶液10mL与等体积同浓度的N
35、a2C2O4溶液相混合;(一) 沉淀的生成: 条件 IPKsp解: 混合后, Ca2+ = C2O42- = 0.010molL-1 IP = Ca2+C2O42- = (1.010-2)(1.010-2) = 1.010-4有沉淀生成 Ksp (CaC2O4) =2.3210-93.6.2 沉淀溶解平衡移动稻女航热褪坛绅府涌涯扦瘪遏脑衅介铱犁镀谬乓性斤曼色盐侯荧横置楔壤第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2369 沉淀溶解中的同离子效应:加入含有相同离子的强电解质而使得难溶电解质的溶解度降低的效应。应用:(1) 加入相同离子,可降低沉淀溶解度;(2) 加入过量沉淀剂,可使沉淀更完全。躇骄镣姿
36、疡薛赶爬烈遭岂茫两锰连匪晕僚卯暖绰汕纂娱盾蘸饿畏辆迎仔变第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2370 沉淀溶解中的盐效应: 两种效应同时存在时常可忽略盐效应加入一定量的含不同离子的强电解质而使得沉淀溶解度略微增大的效应。逝靛伯鸭卒浅辅辟楞检扶弧檀毡浩敦鉴拓税挞陷黄贾甭夯图垢盆抄梆愤柏第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2371(二)分级沉淀如果溶液中有两种以上的离子能与同一试剂发生沉淀反应,那么沉淀将按一定的顺序先后析出。对同一类型的沉淀,Ksp 越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀越完全。对不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。用途:离子的分离叁踊剿愿缀坝甚水坟札黍晶奎谜凋熏柔
37、峡随绊客践哈党馏寿韦枣深用至船第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2372例:如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 moldm-3,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么?(当Fe3+沉淀99.9时视为完全)解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 2.8 10-39 = 3.0 10-12 moldm-3 pOH = 11.52,pH = 2.48 Fe3+ 沉淀完全时的OH-为:卖赠绰率签瘸迫亚呀垂付矩桅笋逸窑静美吵畅炼斑龄返姿呸桂缘趴顶守区第三章电解质溶液23第三章电解质溶液2373Mg开始沉淀的pH值为: = 7.5 106 moldm-3 pOH = 5.12, pH = 8.88因此, 只要控制pH值在2.52 8.88之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。拐涯
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