医学基础化学 第三章电解质溶液

医学基础化学第三章电解质溶液第1页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论强电解质和弱电解质定义：电解质是溶于水中或熔融状态下能导电的化合物，这些化合物的水溶液称为电解质溶液。

+第2页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论电解质可分为强电解质和弱电解质两类。在水溶液中能完全解离成离子的化合物就是强电解质。例如Na+Cl-Na++Cl-(离子型化合物)HClH++Cl-(强极性分子)弱电解质在水溶液中只能部分解离成离子的化合物。例如：

HAcH++Ac-第3页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论解离度：达解离平衡时，已解离的分子数和分子总数之比。单位为一，可以百分率表示。通常0.1mol·kg-1溶液中，强电解质α>30%；弱电解质α<5%；中强电解质α=5%～30%。第4页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论例某电解质HA溶液，其质量摩尔浓度b(HA)为0.1mol·kg-1，测得此溶液的△Tf为0.19℃，求该物质的解离度。解:设HA的解离度为α，HA(aq)H+(aq)+A-(aq)平衡时/mol·kg-10.1-0.1α

0.1α

0.1α[HA]+[H+]+[A-]=0.1(1+α)mol·kg-1根据△Tf=Kfb0.19K=1.86K·kg·mol-1×0.1(1+α)mol·kg-1α=0.022=2.2%第5页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论强电解质溶液理论要点电解质离子相互作用，离子氛存在，致使离子间相互作用而互相牵制，表观解离度不是100%。一种更为简单的离子对模型，虽然便于理解，但难以量化。第6页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论离子的活度和活度因子活度：离子的有效浓度(表观浓度)小于理论浓度，有效浓度的值就是活度aB。活度因子：γB称为溶质B的活度因子。离子的活度aB=γB·bB/bObθ为标准态的浓度(即1mol·kg-1)。第7页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般γB<1当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电荷数也少时，活度接近浓度，即γB≈1。溶液中的中性分子也有活度和浓度的区别，不过不象离子的区别那么大，所以，通常把中性分子的活度因子视为1。对于弱电解质溶液，因其离子浓度很小，一般可以把弱电解质的活度因子也视为1。第8页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论目前不能由实验测定电解质溶液单种离子的活度因子，但可测定离子的平均活度因子γ±。1-1价型电解质的离子平均活度因子：离子的平均活度：第9页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论一些强电解质的离子平均活度因子(25℃)第10页，课件共85页，创作于2023年2月第一节强电解质溶液理论离子强度：离子的活度因子是溶液中离子间作用力的反映，与离子浓度和所带电荷有关

bi和zi分别为溶液中第i种离子的质量摩尔浓度和该离子的电荷数，近似计算时，也可以用ci代替bi。I的单位为mol·kg-1。第11页，课件共85页，创作于2023年2月★酸指在水中电离出的阳离子全部为H★碱指在水中电离出的阴离子全部为OH-H2SO4=HSO4+H+NaOH=Na++OH-

★中和反应的实质H++OH-=H2O★水溶液中电解质部分电离SvanteAugustArrhenius

瑞典化学家

第二节弱电解质溶液的解离平衡第12页，课件共85页，创作于2023年2月第13页，课件共85页，创作于2023年2月酸碱电离理论的缺陷：1、把酸、碱的定义局限于以水为溶剂的系统。2、无法解释NH3、Na2CO3均不含OHˉ，也具有碱性。无法解释NH3、Na2CO3均不含OHˉ，也具有碱性。由于这些缺陷,酸碱质子理论和其它的一些理论出现第14页，课件共85页，创作于2023年2月酸:反应中能给出质子的分子或离子。即质子给予体碱:反应中能接受质子的分子或离子。即质子接受体酸碱反应指质子由给予体向接受体的转移过程

BrfnstedJN丹麦物理化学家酸碱质子理论的基本概念质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在质子理论中都是离子酸或离子碱。第15页，课件共85页，创作于2023年2月酸H++碱-++AcHHAc

-+-+2442HPOHPOH-+-+3424POHHPO+++34NHHNH[]+++2333NHCHHNHCH

++++252362O)Fe(OH)(HHO)Fe(H[][]++++422252O)(HFe(OH)HO)Fe(OH)(H[][]第16页，课件共85页，创作于2023年2月共轭酸碱对半反应(Halfreaction)的概念它的一个半反应是作为酸的H2O分子给出质子生成它的共轭碱(Conjugatebase)OH–:H2OH++OH–另一个半反应是作为碱的NH3分子接受质子生成它的共轭酸(Conjugateacid):NH3+H+第17页，课件共85页，创作于2023年2月共轭酸碱概念酸与对应的碱的这种相互依存、相互转化的关系称为酸碱共轭关系。酸失去质子后形成的碱被称为该酸的共轭碱；碱结合质子后形成的酸被称为该碱的共轭酸。共轭酸与它的共轭碱一起称为共轭酸碱对。例如:

共轭酸碱对

HAc+H2OH3O++Ac-(电离)HAc/Ac-,

H3O+/H2OH3O++NH3H2O+NH4(中和)NH4/NH3,H3O+/H2OH2O+CN-OH-+HCN(水解)HCN/CN-,H2O/OH-H2O+CO3

HCO3

+OHˉ(水解)HCO3/CO3,H2O/OH-2-–++–2-

酸给出质子的趋势越强，生成的共轭碱越弱，反之亦然；碱接受质子的趋势越强，生成的共轭酸越弱，反之亦然。第18页，课件共85页，创作于2023年2月酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱。第19页，课件共85页，创作于2023年2月第20页，课件共85页，创作于2023年2月两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。第21页，课件共85页，创作于2023年2月

①

酸碱解离反应是质子转移反应。②水是两性物质，它的自身解离反应也是质子转移反应。H+酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)HF(aq)H++F－(aq)H++H2O(l)H3O+(aq)HF(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+F－(aq)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH－(aq)酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)第22页，课件共85页，创作于2023年2月③

盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如NaAc水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+NH4Cl水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+Ac－+H2OOH－+HAc+H2OH3O++NH3第23页，课件共85页，创作于2023年2月④非水溶液中的酸碱反应，也是离子酸碱的质子转移反应。苯液中NH4Cl的生成：H+液氨中的酸碱中和反应：H+第24页，课件共85页，创作于2023年2月由于质子对负离子和极性共价分子负端极强的吸引力，因而在任何溶剂中都不可能以“裸质子”形式存在。水合高氯酸HClO4·H2O晶体结构测定结果证实,其中的H+以H3O+形式存在。H3O+是NH3的等电子体。另一个被确定了结构的物种是固体水合物HBr·4H2O中的H9O4+。普遍的看法是,水溶液中水合氢离子的形式随条件变化而不同。第25页，课件共85页，创作于2023年2月水的解离平衡(水的质子自递平衡)H2O(l)+H2O(l)

H3O+(aq)+OH－(aq)或H2O(l)

H+(aq)+OH－(aq)—水的离子积常数，简称水的离子积。25℃纯水：c(H+)=c(OH－)=1.0×10-7mol·L-1100℃纯水：=1.0×10-14=5.43×10-13T，)OH()OH(3-+=cccc{}{})(OH)O(H3=-+cc或第26页，课件共85页，创作于2023年2月}{)(OHlgpOH-=-令c{})O(HlgpH

3-=+c溶液的pH{}{}101.0)(OH)O(H143×==--+根据cc14lg)OH(lg)H(lg

=-=---+即cc14ppOHpH==+

第27页，课件共85页，创作于2023年2月c(H+)/(mol·L-1)1

10-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14

pH0

12

3

45

678

91011121314酸性增强中性碱性增强溶液的酸碱性和pHpH能否<0,或>14?第28页，课件共85页，创作于2023年2月溶液的酸碱性和pHpH=-lg[c(H+)/c]溶液的酸碱性>1.0×10-71.0×10-7<1.0×10-7c(OH-)/mol·L-1<1.0×10-71.0×10-7>1.0×10-7c(H+)/mol·L-1碱性中性酸性溶液酸碱性[c(H+)/c][c(OH-)/c]=1.0×10-14=

Kw

pH=pKw-pOH=14-pOHpOH=-lg[c(OH-)/c]碱性中性酸性溶液酸碱性>7=7<7pH第29页，课件共85页，创作于2023年2月例１0.10mol·L-1HAc溶液中,c(H+)=1.34×10-3mol·L-1pH=-lg[c(H+)/c]=-lg[1.34×10-3]=2.87例20.10mol·L-1NH3·H2O溶液中,c(OH-)=1.32×10-3mol·L-1pH=14-pOH=14+lg[c(OH-)/c]=14+lg(1.32×10-3)=11.12第30页，课件共85页，创作于2023年2月人体各种体液的pH体

液pH体

液pH血清7.35～7.45大肠液8.3～8.4成人胃液0.9～1.5乳汁6.0～6.9婴儿胃液5.0泪水～7.4唾液6.35～6.85尿液4.8～7.5胰液7.5～8.0脑脊液7.35～7.45小肠液～7.6第31页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡

弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数

弱酸弱碱在溶液中建立起动态的解离平衡HA(aq)+H2O(l)A-(aq)+H3O+(aq)

稀水溶液中，[H2O]可看成是常数，上式改写为

Ka称为酸解离常数。第32页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡Ka是水溶液中酸强度的量度，表示酸在水中释放质子能力的大小。Ka值愈大，酸性愈强。其值大于10时为强酸。HAc＞HClO＞HCNKa1.75×10-53.9×10-86.2×10-10

一些弱酸的Ka非常小，常用pKa表示，它是酸解离常数的负对数。第33页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡类似地，碱B‑在水溶液中有下列平衡B(aq)+H2O(l)BH+(aq)+OH-(aq)Kb为碱解离平衡常数。Kb的大小表示碱接受质子能力的大小，Kb值愈大，碱性愈强。pKb是碱解离常数的负对数。第34页，课件共85页，创作于2023年2月一些酸在水溶液中的Ka和pKa值(25℃)酸HAKa(aq)pKa(aq)共轭碱A-H3O+//H2OH2C2O45.6×10-21.25HC2O4-H3PO46.9×10-32.16H2PO4-HC2O4-1.5×10-43.81C2O4-HAc1.75×10-54.756Ac-H2CO34.5×10-76.35HCO3-H2PO4-6.1×10-87.21HPO42-HCO3-4.7×10-1110.33CO32-HPO42-4.8×10-1312.32PO43-H2O1.0×10-1414.00OH-酸性增强碱性增强第35页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡酸碱平衡的移动浓度对平衡移动的影响

酸HA在水中的质子自递平衡为HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)

+A-(aq)平衡建立后，若增大溶液中HA的浓度，则平衡被破坏，向着HA解离的方向移动，即H3O+和A-的浓度增大。第36页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡例计算0.100mol·L-1HAc溶液的解离度α及[H3O+]。解HAc的Ka=1.75×10-5HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)

c(1-α)≈c

cαcα

Ka=(cα)2/c=cα2[H3O+]=cα

=0.100mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1

,

K只随温度改变而改变，而在一定温度下，α则随溶液的稀释而增大，这称为稀释定律。第37页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡

同离子效应在弱酸或弱碱的水溶液中，加入与弱酸或弱碱含有相同离子的易溶性强电解质，使弱酸或弱碱的解离度降低的现象称为同离子效应。

第38页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡(1)HAc水溶液＋甲基橙（橘红色）加入NaAc(s)→黄色HAc(aq)

+

H2O(l)H3O+(aq)

+Ac-(aq)平衡左移加入Ac-使HAc解离度降低。(2)NH3·H2O+酚酞（粉红色）加入NH4Cl(s)→无色NH3(aq)

+

H2O(l)OH–(aq)

+NH4+(aq)平衡左移加入NH4+使NH3解离度降低。第39页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡例在0.100mol·L-1HAc溶液中加入一定量固体NaAc,使NaAc的浓度等于0.100mol·L-1,求该溶液中H+浓度,pH和HAc的解离度α。第40页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡解：设已解离的[H3O+]=xmol·L-1 HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)

+Ac-(aq)初始时/mol·L-10.100 0.100平衡时/mol·L-10.100–x≈0.100x0.100+x≈0.100[H3O+]=xmol·L-1=1.75×10-5mol·L-1,pH=4.75与上例相比,同离子效应使α从1.32%降为0.0175%,[H3O+]从1.32×10-3mol·L-1减少到1.75×10-5mol·L-1(降低75倍)。第41页，课件共85页，创作于2023年2月第二节弱电解质溶液的解离平衡盐效应若在HAc溶液中加入不含相同离子的强电解质如NaCl，则因离子强度增大，溶液中离子之间的相互牵制作用增大，使HAc的解离度略有增大，这种作用称为盐效应。产生同离子效应时，必然伴随有盐效应，但同离子效应的影响比盐效应要大得多，所以一般情况下，不考虑盐效应也不会产生显著影响。

第42页，课件共85页，创作于2023年2月第三节酸碱的质子理论1、共轭酸碱解离常数的关系

酸HA及其共轭碱第43页，课件共85页，创作于2023年2月第三节酸碱的质子理论HA(aq)+H2O(l)A-(aq)+H3O+(aq)A-(aq)+H2O(l)HA(aq)+OH-(aq)

H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)

Kw=[H3O+][OH-]以Ka、Kb代入，得Ka·Kb=Kw1、共轭酸碱解离常数的关系

酸HA及其共轭碱第44页，课件共85页，创作于2023年2月第三节酸碱的质子理论例已知NH3的Kb为1.8×10-5，试求NH4+的Ka。解NH4+是NH3的共轭酸，故

Ka=Kw/Kb=1.0×10-14/(1.8×10-5)=5.6×10-10第45页，课件共85页，创作于2023年2月第三节酸碱的质子理论多元弱酸或多元弱碱H3PO4(aq)+H2O(l)H2PO4-(aq)+H3O+(aq)H2PO4-(aq)+H2O(l)HPO42-(aq)+H3O+(aq)HPO42-(aq)+H2O(l)PO43-(aq)+H3O+(aq)第46页，课件共85页，创作于2023年2月第三节酸碱的质子理论H2PO4-(aq)+H2O(l)H3PO4(aq)+OH-(aq)HPO42-(aq)+H2O(l)H2PO4-(aq)+OH-(aq)PO43-(aq)+H2O(l)HPO42-(aq)+OH-(aq)第47页，课件共85页，创作于2023年2月第三节酸碱的质子理论例已知H2CO3的Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11，求CO32-的Kb1和Kb2。解CO32-与HCO3-为共轭酸碱对Kb1=Kw/Ka2=1.0×10-14/(4.7×10-11)=2.1×10-4而HCO3-与H2CO3为共轭酸碱对Kb2=Kw/Ka1=1.0×10-14/(4.5×10-7)=2.2×10-8

第48页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算强酸或强碱溶液

强酸或强碱属于强电解质，在水中完全解离。因此，一般浓度下，对于强酸HA，[H3O+]=c(HA)；对于强碱B，[OH-]=c(B)。但当[H3O+]或[OH-]<10-6mol·L-1时，此时由H2O解离出的H+或OH-就不能忽略。第49页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算一元弱酸或弱碱溶液一元弱酸溶液在弱酸HA的水溶液中，HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+A-(aq)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=[H3O+][OH-]

第50页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算第一步近似:当Ka·ca≥20Kw，忽略水的质子自递平衡HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+A-(aq)平衡时ca(1-)caca第二步近似:当ca

/ka

≥

500时，第51页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算一元弱碱溶液

B(aq)+H2O(l)HB+(aq)+OH-(aq)同理,当Kb·cb≥20Kw，且cb／Kb≥500时，第52页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例计算0.100mol·L-1HAc溶液的pH值。解Ka=1.75×10-5，ca=0.100mol·L-1，Ka·ca=1.75×10-6≥20Kw，又ca/Ka=0.100/(1.75×10-5)＞500pH=2.88第53页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例：已知25℃时，0.20mol·L-1氨水的解离度为0.95%，求[OH-],pH值和氨的解离常数。第54页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例：已知25℃时，0.20mol·L-1氨水的解离度为0.95%，求[OH-],pH值和氨的解离常数。解：NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+OH-(aq)初始/mol·L-10.20平衡/mol·L-1

0.20(1-0.95%)

0.20×0.95%0.20×0.95%[OH-]=0.20mol·L-1×0.95%=1.9×10-3mol·L-1pH=14.00-(-lg1.9×10-3)=11.27第55页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算多元酸碱溶液

多元弱酸水溶液的质子传递反应是分步进行的。如二元酸H2S:H2S(aq)+H2O(l)HS-(aq)+H3O+(aq)第二步反应为HS-(aq)+H2O(l)S2-(aq)+H3O+(aq)第56页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算又如H3PO4在水中有三级解离，25℃时，Ka1=6.9×10-3，Ka2=6.1×10-8，Ka3=4.8×10-13。多元酸的Ka1>>Ka2>>Ka3,每级解离常数一般相差4～6个数量级，可忽略二、三级解离平衡。因此,多元酸的H3O+浓度的计算以一级解离为主。比较多元弱酸的酸性强弱时,只需比较它们一级解离常数值即可。第57页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例已知H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,计算0.020mol·L-1H2CO3溶液中[H3O+]、[CO32-]及pH。解H2CO3(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+HCO3-(aq) HCO3-(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+CO32-(aq)

∵Ka2<<Ka1,求[H3O+]只需考虑一级解离pH=-lg(9.5×10-5)=4.02第58页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例已知H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,计算0.020mol·L-1H2CO3溶液中[H3O+]、[CO32-]及pH。解H2CO3(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+HCO3-(aq) HCO3-(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+CO32-(aq)

第一步解离生成的H+抑制了第二步解离,因此[H3O+]≈[HCO3‾]≈9.5×10-5mol·L-1

[CO32‾]=Ka2=4.7×10-11mol·L-1，由H2O解离的[H3O+]=[OH-]=1.0×10-14/(9.5×10-5)=1.0×10-10mol·L-1,因此可以忽略水的解离。第59页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算多元酸碱溶液的简化公式当Ka1>>Ka2>>Ka3、Ka1/Ka2＞102时，可当作一元弱酸处理，求［H3O+］。第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似等于Ka2。如H2CO3溶液中，[CO32-]≈Ka2(H2CO3)；

H3PO4溶液中，[HPO42-]≈Ka2(H3PO4)。第二步及以后质子传递平衡所得共轭碱浓度很低多元弱碱的分步解离与多元弱酸相似，根据类似的条件，可按一元弱碱溶液计算其［OH-］。第60页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例计算0.50mol·L-1邻苯二甲酸(C8H6O4)溶液的pH，并求[C8H5O4-]，[C8H4O42-]和[OH-]。解已知Ka1=1.14×10-3，Ka2=3.70×10-6，c=0.50mol·L-1，Ka1/Ka2＞102，c/Ka1

≈500，pH=1.62[C8H5O4-]=[H3O+]=0.024mol·L-1[C8H4O42-]=Ka2=3.7×10-6mol·L-1[OH-]=Kw/[H3O+]=4.2×10-13mol·L-1第61页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例计算0.100mol·L-1Na2CO3溶液的pH以及CO32-和HCO3-浓度。解Na2CO3是二元弱碱，在水中CO32-(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OH-(aq)Kb1=Kw/Ka2=1.0×10-14/(4.7×10-11)=2.1×10-4而HCO3-与H2CO3为共轭酸碱对HCO3-(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)+OH-(aq)Kb2=Kw/Ka1=1.0×10-14/(4.5×10-7)=2.2×10-8第62页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例计算0.100mol·L-1Na2CO3溶液的pH以及CO32-和HCO3-浓度。因Kb1／Kb2＞102，cb／Kb1＞500，故[OH-]=[HCO3-]=4.6×10-3mol·L-1pOH=2.34,pH=14.00-2.34=11.66[CO32-]=0.100mol·L-1-4.6×10-3mol·L-1=0.095mol·L-1第63页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算两性物质溶液既能给出质子又能接受质子的物质称为两性物质。可分为三种类型。1.

负离子型，如HCO3-、H2PO4-、HPO42-等。

以HCO3-为例：HCO3-(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+CO32-(aq)

HCO3-(aq)+H2O(l)OH-(aq)+H2CO3(aq)第64页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算2.弱酸弱碱型，如NH4Ac、NH4CN、(NH4)2CO3等。以NH4Ac为例，它作为酸，在水中的反应为NH4+(aq)+H2O(l)NH3(aq)+H3O+(aq)

作为碱，在水中的质子传递反应为Ac-(aq)+H2O(l)HAc(aq)+OH-(aq)第65页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算3.氨基酸型

以通式NH3+·CHR·COO-表示，式中-NH3+基团可给出质子，显酸性；-COO-基团可以接受质子，显碱性，故是两性物质。

以甘氨酸(NH3+·CH2·COO-)为例，在水中:NH3+·CH2·COO-(aq)+H2O(l)NH2·CH2·COO-(aq)+H3O+(l)(作为酸)Ka2=1.56×10-10NH3+·CH2·COO-(aq)+H2O(l)NH3+·CH2·COOH(aq)+OH-(aq)(作为碱)

Kb2=Kw/Ka1=2.24×10-12第66页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算两性物质在水溶液中的酸碱性取决于Ka与Kb的相对大小，即当Ka>Kb，溶液的pH<7，呈酸性，如NaH2PO4、NH4F、HCOONH4等Ka<Kb，溶液的pH>7，呈碱性，如Na2HPO4、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4CN等Ka≈Kb，溶液的pH≈7，呈中性，如NH4Ac等第67页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算例计算0.10mol·L-1NH4CN溶液的pH，已知NH3的Kb为1.8×10-5，HCN的Ka为6.2×10-10。解NH4CN在水溶液中存在的主要物种是NH4+、CN-和H2O。发生的反应为作为酸：NH4+(aq)+H2O(l)NH3(aq)+H3O+(aq)Ka’=5.6×10-10作为碱：CN-(aq)+H2O(l)HCN(aq)+OH-(aq)Kb=1.6×10-5H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)Kw=1.00×10-14第68页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算酸碱反应：NH4+(aq)+CN-(aq)NH3(aq)+HCN(aq)K=(5.6×10-10)/(6.2×10-10)=0.90，K比上述Ka’、Kb及Kw都大得多，因此酸碱反应是主要的。设反应达平衡时，溶液中[NH3]=[HCN]＝x

NH4+(aq)+CN-(aq)NH3(aq)+HCN(aq)初始/(mol·L-1)0.100.10平衡/(mol·L-1)0.10-x0.10-x

xx

第69页，课件共85页，创作于2023年2月第四节酸碱溶液pH的计算得[H3O+]=mol·L-1=6.0×10-10mol·L-1

，pH=9.22再由x/(0.10-x)=0.95解得x=4.9×10-2mol·L-1=[NH3]=[HCN][NH4+]=[CN-]=0.10-4.9×10-2mol·L-1=0.051mol·L-1

第70页，课件共85页，创作于2023年2月弱酸弱碱型负离子型例计算0.10mol·L-1NaH2PO4溶液的pH。已知H3PO4的pKa1=2.16，pKa2=7.21，pKa3=12.32。解或pH=(pKa1+pKa2)=(2.16+7.21)=4.68对于Na2HPO4溶液的计算，由于Ka3很小，与Kw接近，不能忽略水的解离，若采用计算，结果将有较大的误差。

第四节酸碱溶液pH的计算第71页，课件共85页，创作于2023年2月第五节酸碱的电子理论酸碱定义：酸是能够接受电子对的物质，又称电子对的受体；碱是能够给出电子对形成配位键的物质，又称电子对的给体。酸碱反应：酸+碱酸碱配合物可知，酸与具有孤对电子的物质成键，所以酸又称为亲电试剂；碱与酸中电子不足的原子芯共享电子对，因此碱又称为亲核试剂。第72页，课件共85页，创作于2023年2月第五节酸碱的电子理论例子：第73页，课件共85页，创作于2023年2月第五节酸碱的电子理论分类酸碱加合反应，如Ag+(aq)

+2NH3(aq)[H3N→Ag←NH3]+(aq)碱取代反应，如[Cu(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq)Cu(OH)2(s)

+4NH3(aq)酸取代反应，如[Cu(NH3)4]2+(aq)+4H+(aq)Cu2+(aq)+4NH4+(aq)双取代反应，如HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)第74页，课件共85页，创作于2023年2月第六节难溶强电解质的沉淀溶解平衡溶度积和溶度积规则

溶度积

水溶液中AgCl沉淀与Ag+Cl-间的平衡为

将[AgCl(s)]并入常数项，得Ksp称为溶度积常数，简称溶度积。第75页，课件共85页，创作于2023年2月第六节难溶强电解质的沉淀溶解平衡溶度积反映了难溶电解质在水中的溶解能力。在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积为一常数。对于AaBb型的难溶电解质AaBb(s)aAn+(aq)+bBm-(aq)

第76页，课件共85页，创作于2023年2月第六节难溶强电解质的沉淀溶解平衡例Ag2CrO4在298.15K时的溶解度为6.54×10-5mol·L-1，计算其溶度积。解Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)[Ag+]=2×6.54×10-5mol·L-1[CrO42-]=6.54×10-5mol·L-1Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=(2×6.54×10-5)2(6.54×10-5)=1.12×10-12第77页，课件共85页，