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文档简介
第三章酸碱解离平衡
(DissociationequilibriumofAcid-Baseandbuffersolution)
§3.1强电解质溶液§3.2弱电解质溶液§3.3酸碱理论§3.4水的解离平衡和溶液的pH
本章目录1一、电解质定义:电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。§3.1
强电解质溶液(StrongElectrolyticSolution)强碱电解质强电解质
弱电解质强酸盐弱酸弱碱2电解质KClNaOH
KOH
Ba(OH)2
HBr解离度86
91
89
8192
电解质H3PO4
NaAc
HClZnSO4
KNO3AgNO3
CuSO4解离度27
79
92
408381
40
HI92Na2SO4693离子互吸学说(interionicattractiontheory)1923年德拜(P.Debye)和休克尔(E.Hückel)提出了离子互吸学说4离子对模型带有相反电荷的离子还能相互缔合成“离子对”。它们在溶液中作为一个整体运动,就像没有解离一样。离子对模型5
二、离子的活度和活度因子将在溶液中能发挥效能的离子浓度叫做活度,用a表示,它的单位为1。活度aB与溶液浓度cB的关系为:
aB=B·
cB/cθB:活度因子;cθ标准态的浓度(1mol•L-1)cB/cθ定义为物质B的相对浓度,用符号cr表示,单位为1。aB=B·
cr7当溶液无限稀释时,=1,α=c。通常把中性分子的活度系数视为1。对于液态和固态的纯物质以及稀水溶液中的水,其活度系数均视为l。对于弱电解质溶液,因其离子浓度很小,通常情况下,可以把弱电解质的活度系数也视为1,因此,弱电解质溶液的活度在数值上就等于其浓度。8离子强度I表示式为:ci——i离子浓度,zi——i
离子电荷数三、离子强度(Ionicstrength)离子强度是测量由溶液中离子的电荷所形成的静电场强度的物理量。10德拜-休克尔极限稀释公式:对于最简单的1-1型电解质,此公式适用的浓度范围不超过0.02mol.L-1此公式只适用于极稀的强电解质溶液
11由计算可知,对于1-1价型强电解质,其离子强度在数值上等于浓度。例1试计算0.0lmol·L-1NaCl溶液的离子强度和活度系数。12分别用离子浓度和离子活度计算0.02mol·L-1NaCl溶液在25℃时的渗透压。例2:
±=0.85Π=2×0.85×0.02×8.31×298=84.2(kPa)解:离子浓度为2×0.02=0.04(mol·L-1)Π=cRT=0.048.31298=99.1(kPa)实验测得值:86.1kPa.14一、弱酸弱碱的解离平衡
1、一元弱酸弱碱的解离平衡与解离常数§3.2弱电解质溶液(weakelectrolyte)Kaθ—酸,Kbθ—碱;pKaθ=-lgKaθ,pKbθ=-lgKbθ解离平衡常数Kθ除与弱电解质的本性有关外,还与温度有关,而与浓度无关
解离平衡常数可表示酸碱的相对强弱;HAH++A-15H3PO4H+++H++H+2、多元弱酸弱碱的解离平衡17温度;同离子效应;盐效应。二、弱电解质解离平衡的移动同离子效应:在弱电解质溶液中,加入一种与该弱电解质具有相同离子的强电解质时,弱电解质解离度降低的现象。HAcH++Ac-NaAc===Na++Ac-18例3
25℃时lL浓度为0.100mol·L-1HAc溶液中加入0.100mol
NaAc固体后(设溶液总体积不变),HAc的解离度有何变化?(已知25℃时醋酸的Ka=1.76×10-5)19解:(1)求出未加NaAc时HAc的离解度:因c/K﹥50020(2)当在lL浓度为0.100mol·L-1HAc溶液中加入0.100molNaAc后,达到新的平衡时,有xmolHAc解离21[HAc]=0.100-x≈0.100mol·L-1
[Ac-]=0.100+x≈0.100mol·L-1x=1.76×10-5故:22盐效应(salteffect)在弱电解质溶液中加入与弱电解质无关的强电解质盐类时,该弱电解质的解离度会增大,这种现象称为盐效应。HAcH++Ac-NaCl===Na++Cl-24例4
25℃时lL浓度为0.100mol·L-1HAc溶液中加入0.100mol固体NaCl后(设溶液总体积不变),计算HAc的解离度25
在离子强度不太大的溶液中,可假设未解离的HAc的活度与其浓度相等,即它的活度系数为1。又因α+=±c,α-=±c,[H+]=[Ac-],则上式可写成:27
HAc离解产生的H﹢和Ac﹣浓度很小,溶液的离子强度主要是由NaCl引起的。28当I﹦0.100mol·L-1时,H﹢、Ac﹣等一价离子的平均活度系数=0.78
29加入NaCl后使HAc的解离度从1.33%增大到1.70%。
盐效应一般影响较小,非精确计算不考虑。同离子效应发生的同时也有盐效
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