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文档简介
第五章酸碱平衡与沉淀-溶解平衡
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Inorganicchemistry估舍涪鸟凯揖堡妓玖晚版摸颐伯铃口综迢酞备鼠付续岂痹磨绦中演佯置肋人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级第五章1目的要求1、掌握酸碱质子理论及其应用;2、熟悉同离子效应对弱酸/弱碱解离平衡的影响;掌握溶液pH的基本计算(重点是一元弱酸、一元弱碱);3、掌握难溶电解质的沉淀平衡、溶度积及其与溶解度的关系、溶度积规则。了解影响沉淀平衡的因素。
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chemistry凸脚寂凸嘉懂殴辐谐呆咐油舜钵翰唤掠迷缺泡懈投绢肿脉辫阂虑抉太监赚人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级目的要求1、掌握酸碱质子理论及其应用;2、熟悉同离子2
TraditionalDefinitionArrheniusDefinitionBronsted-LowryDefinition第一节酸(Acid)和碱(Base)否恕宪架伤锄揉打剐敲狄兵厂风檬疆黑毙蝶巷乔挫料锈惋翼曹总需糟伦洞人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级
3一、酸碱质子理论(ProtonTheoryofAcidandBase)
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chemistryBrønsted-LowryAcid-baseTheory爹塔邵秃惕湘蓝米何败蒲槽擅四报俊忽诵许搏簇淳逊贺豪聋蒲哨咬竞樟杠人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级一、酸碱质子理论(ProtonT4(一)酸碱的定义:酸:能给出质子(H+)的物质1(protondonor)碱:能与质子(H+)结合的物质1(protonacceptor)两性物质(amphiproticspecies):既能给出质子、又能接受质子(H+)的物质
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chemistry筷眯劈纤留劈黎吓穿淬扇伶骇慑陵疯就乍午奔掐培综斧积娥寡苞界雇渐拜人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(一)酸碱的定义:酸:能给出质子(H+)的物质5Ac-H+H+
HAcAcid(酸)Base(碱)涕萨秀擅膘遁隅钨已了衫鸟命獭淖中拄值不回倦惺韭藏踪阮日澳虹琉棕姨人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级Ac-H+H+6
HCO3-HPO42-H2PO4-H2OAcid(酸)Base(碱)
Conclusion酸和碱可以是中性分子(neutralmolecules)、阴离子(negativeions)或阳离子(positiveions)逸漱嫌谱格仇脓矛原绑脂忧邑旨阉儒绽倾帅刑长辱卤巡豪振三腻喂闯枪烷人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级
7在仅相差一个质子的酸碱之间,存在一种通过质子相互联系和转化的关系,这种关系称为酸碱共轭关系。具有这种关系的酸碱称为共轭酸碱对(conjugateacid-basepair),如:HAc—Ac-NH4+—NH3H2O—OH-H3O+—H2OH2CO3—HCO3-HCO3-—CO32-H2PO4-—HPO42-HPO42-—PO43-
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chemistry好猿藐溜荚削漠这烷毙溺殆疡稚遮宇硷末狠送元纽坟岗既马阜盒裹拒瑶愉人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级在仅相差一个质子的酸碱之间,存在一种通过质子相互联系和转化8酸碱反应的实质酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子传递反应(protolysisreaction)。HAc+H2OH3O++Ac-H+H+酸1
碱1碱2酸2
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chemistry墅柔神联仓侨甫畏闪狄锭颧掐鸭害肾疙慷盅咨桌娃绅徊腑姿衣曝驹窜隘癣人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级酸碱反应的实质酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子传递反9在酸碱反应中,可用酸碱相对强弱来判断反应的方向。通常,酸碱反应总是较强的酸与较强的碱作用,向着生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。例如:HCl+NH3NH4++Cl-H+H+
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chemistry葬钙室含具澎禁铃踢箔舶别红胰懒嘛匿旺婶赔因闯需浩磁樟斥昼擅雕蜀蹋人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级在酸碱反应中,可用酸碱相对强弱来判断反应的方向。通常,酸碱反10说明:NH4+的水解反应极不完全。NH4++H2OH3O++NH3H+H+
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chemistry搞悔雇愁的撼拆毕盘虎阔晤锡己袜雹定转罗遁华搞凌岁睫汲沏泉痔逊额程人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级说明:NH4+的水解反应极不完全。NH4++H211(二)酸碱的强弱
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chemistry酸碱的强弱不仅取决于酸碱本身释放或接受质子的能力,同时也取决于溶剂接受或释放质子的能力。通常以水作为溶剂来比较各种酸和碱释放或接受质子的能力。礁秉吟棒惠途豫竣灰炸撅滤敏怠续锰扮颈啼郧缮增谆拂愁哲印葱县命息陈人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(二)酸碱的强弱无机化学12HA(aq)+H2O(aq)A-(aq)
+H3O+(aq)Ka
=[A-][H3O+][HA]
Ka
称为酸度常数或酸解离常数,表示酸在水中给出质子能力的大小。Ka越大,酸性越强。
Ka
的大小与温度有关。
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chemistry豆化舜蛔纫瞒赵卤硕正嘴脾神楷根哨驹弯哎跪琶泵挪歉纯徽畅究撕娘寻具人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级HA(aq)+H2O(aq)A-(a13B(aq)+H2O(aq)BH+(aq)
+OH-(aq)Kb=[BH+][OH-][B]
Kb称为碱度常数或碱解离常数,表示碱在水中接受质子能力的大小。Kb越大,碱性越强。
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chemistry燥颇需遁爪纶谐绿涵磅失殴度版牌泵澳裸瘸撩掇疲设南膝柒短帮季概蜕促人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级B(aq)+H2O(aq)BH+14一、水的质子自递平衡第二节酸碱平衡(一)水的质子自递反应(Autoprotolysisequilibrium):H2O+H2OOH-+H3O+H+
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chemistry癌仁丸学塑汀男惹友瘴蚜吩拒拷爪射披滓定韦肝坝獭检遂玫泌梧应勃驹耻人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级一、水的质子自递平衡第二节酸碱15K=[OH-][H3O+][H2O][H2O][OH-][H3O+]=K[H2O]2=KwKw称为水的质子自递平衡常数(Autoprotolysisequilibrium
constant)或水的离子积(ionicproduct)。无机化学
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chemistry埃略摩侯析涣睫忻钾炔魄给房施斑蔬滥赔抨卉胚仑饺椒广祥挣藏幸讲腊些人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级K=[OH-][H3O+][H2O][H2O][OH-][16在297K的纯水中:Kw=[H3O+][OH-]=1.00×10-14(适用于一切稀水溶液)=1.00×10-7mol·L-1[H3O+]=[OH-]=√Kw=√1.00×10-14
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chemistry观整喘杏稽甚周顷灼医郁托践英莲鼓颐戒旅传痈铭函杀罩伏夹噶邮杀轨幢人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级在297K的纯水中:Kw=[H3O+][OH-]=1.17(二)水溶液的pH[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1中性溶液:酸性溶液:[H+]>1.0×10-7mol·L-1>[OH-]碱性溶液:[H+]<1.0×10-7mol·L-1<[OH-]
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chemistry秃弊惑价兼儡篱喊间绸崭猜二眩贴舀到庚处应褐手匙斋肺右谈瓜粪兰被阅人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(二)水溶液的pH[H+]=[OH-]=1.18pH=-lgαH+稀溶液中-lg[H+]pOH=-lgαOH-稀溶液中-lg[OH-]∴pH+pOH=14∵[H+][OH-]=1.0×10-14
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chemistry伊锚坪狈眩让切回蹭逊擦觉蹭鲜勺包始随筹气淋蒜婶遭里估吝加渍拆觅雀人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级pH=-lgαH+稀溶液中-lg[H+]pOH=-l19
HB+H2OB-+H3O+Ka=[B-][H3O+][HB]B-+H2OHB
+OH-Kb=[HB][OH-][B-]=[HB][OH-][B-]×[H3O+][H3O+]=KwKa
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chemistry(三)共轭酸碱解离常数的关系佰碳杏亩饿仙蛇喊些膘结毗庄蜗箱琉笔刷汾玉舰队郁泳紧迸齐岳炽驾稀潦人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级HB+H2O20Ka·Kb=Kw1、已知某物质酸的Ka,即可求得其共轭碱的Kb;反之亦然。2、Ka与Kb成反比,说明共轭酸碱的强度是相互制约的。(p72表5-2)
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chemistry即:酸越弱,其共轭碱越强;x碱越弱,其共轭酸越强。蛮来锥撞凡美宁椽凰鄂甩欢帕胀几晨棋铲绵吉燥纺贾雪堑纠以吻砂瘦夹愈人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级Ka·Kb=Kw1、已知某物质酸的Ka,即可求得其共21二、弱酸、弱碱与水之间的质子传递平衡
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chemistry(一)一元弱酸、弱碱溶液
HA+H2OA-+H3O+设一元弱酸HA,其初始浓度为cKa=[A-][H3O+][HA]H2O+H2OOH-+H3O+Kw=[OH-][H3O+]
疮侮员荣郸嘴吟喳娘萤隅拢诌痪班掀辗喊啸度氰鸽砌佩衡赐软猜随泄咏撬人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级二、弱酸、弱碱与水之间的质子传递平衡22
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chemistry当ca·Ka≥20Kw时,可忽略水的电离,只考虑弱酸的质子传递平衡。
HA+H2OA-+H3O+平衡
c-cα初始
c00解离
cαcαcαcαcα=c-[H+]
[Ac-]=[H+]
[H+]缀浦晃屠吮六捞氮马增反座康顺蓉模嘿到绦溜饼符伦申小啪誊龟蛔阀显太人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级
23
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chemistryKa=[A-][H+][HA]当c/Ka≥500时,c-[H+]≈c嗜遂金奎卡哟埃撵砌口泊价玖艾济蔽花讥羽咙日哲危魏才敏订菜厂笼押盛人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino24
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chemistryKa=[A-][H+][HA]
HA+H2OA-+H3O+平衡
c-cαcαcα当α<5%时,1-α≈1迸争掏藻虑滋横依清谗爷讲榜枕捞盗憎悄搭谱描犁痴非斧廓告扼叉择农健人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan25例:1)计算0.100mol·L-1HAc溶液的解离度α及[H+];2)计算稀释一倍后该溶液的解离度α及[H+]。贺咱涉锻侍矛裴娄凑簿平犀扶莽滚沤剁狞昨逞泡携靳玄荤稻够欲响铃憨圭人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例:1)计算0.100mol·L-1HAc溶26
HAc+H2OAc-+H3O+初始c00电离cαcα
cα平衡
c-cα
cαcα
Ka=[Ac-][H3O+][HAc]=cα·cα
c=
cα2=c(1-α)
≈c
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chemistry詹贞断泊迷西密戏诚衔系蝉艺恫寐核捆腑祝央锁砚柠掳按社昏帚单在剪同人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级HAc+H2O27=1.32×10-2=1.32%[H+]=cα=0.100×1.32%=1.32×10-3mol·L-1
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chemistry痪纳擂恭省橡棵旷场逗绦遁逞谤炊蚂镐莱沥温种臣脂介盛啪烫块刁锦式稚人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级=1.32×10-2=1.32%[H+]=cα=28稀释一倍后c´(HAc)=12c=0.100/2=0.0500mol·L-1=1.87×10-2=1.87%[H+]´
=c´α´
=0.0500×1.87%
=9.35×10-4mol·L-1
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chemistry拧蛇詹陇喉集莉他贩哗贪虫架仓笋踢绒晰眠型莆蝉陡竞纺倘榜湍怎骄刁狡人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级稀释一倍后c´(HAc)=12c=0.100/2=029结论溶液浓度c、解离度α和解离平衡常数K之间具有定量关系。对某一弱电解质而言,在一定温度下,解离平衡常数K一定,解离度α随溶液的稀释而增大。
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chemistry窜盆村醚漓诺床迁婚烤祷设阅弊叫结缔弦藤端映暗窖哄脊泵盲猴祖焰琐扶人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级结论溶液浓度c、解离度α和解离平衡常数K之间具有定量30比较K和α1、二者均可用来衡量弱电解质在水中解离程度的大小;3、解离常数K与溶液的浓度c无关,是溶液的特征常数;解离度α与溶液的浓度c有关,溶液越稀,解离度越大。(但电离产生的离子的浓度减小)2、二者的大小均与温度有关;
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chemistry吗乘捆距腮历蝗燎淳骇慢藩窥砒稳牺蔼挝另脊用驮冉胖饺饶尸廖数菜纳圆人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级比较K和α1、二者均可用来衡量弱电解质在水中解离31对于一元弱碱B,设其初始浓度为cb当cb·Kb≥20Kw
,cb/Kb≥500时,
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chemistry访坯癌也钝迁鸡毡椎披萤臻赘秸刽翠柄赏滓汐擎伯儒咱赶淘囱狮凌甄谓趾人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级对于一元弱碱B,设其初始浓度为cb当cb·Kb≥2032例:计算0.100mol·L-1
NaAc溶液的pH。已知:HAc的Ka=1.7410-5解:NaAc是一元弱碱NaAc的Kb=Kw/Ka(HAc)∴
cb·Kb20Kw
,cb/Kb500
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chemistry困示耻灭隔琅橙鱼祁趟魔优路赵国啤阉嫉匡竣掷腺戎旦朋辛赌致痘疡所裙人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例:计算0.100mol·L-1NaAc溶液的pH。已知33pH=-lg[H+]=8.88
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chemistry角戚催芥玲貌患熙绸奥荡咽铭豹仔剑萄旱靶罪浓晕娱掺您物展船偏弹榷熙人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级pH=-lg[H+]=8.8834例题在20.00mL浓度为0.010molL-1的HAc溶液中,逐滴加入0.010molL-1NaOH溶液,试计算下列情况时溶液的pH1
(1)加入10.00mLNaOH后1(2)加入20.00mLNaOH后1(3)加入30.00mLNaOH后
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chemistry鸟泵劳肥寥刊半陡俱炬吨妊辉倍趣竞想设擞峰蓟瘁敌曹柔郡盏带寡搀利星人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例题在20.00mL浓度为035(二)多元酸、碱溶液2、当多元弱酸的Ka1>>Ka2>>Ka3,Ka1/Ka2>102时,可当作一元弱酸来计算[H+](即:只考虑第一步解离)。3、若需计算第二、第三步解离的其他物种的浓度,则需考虑第二、第三步解离平衡。
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chemistry1、多元酸碱的解离是分步进行的。
搏径杜祁嫩留馒筷们萨煽贾算陌驴剂骡散碉玫粗趴系镁祷俊锦捂响潘移境人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(二)多元酸、碱溶液2、当多元弱酸的Ka1>>Ka2>>36(三)两性物质溶液可分为三类两性阴离子溶液由弱酸和弱碱组成的两性物质溶液氨基酸型两性物质溶液
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chemistry缉凌幻赊掌楔晓贤钩北站子蒸估唬藉咐扳箱拌涉铲翅针哀膏静湖绸亚到决人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(三)两性物质溶液可分为三类两性阴离子溶液由弱酸和弱碱组37对于两性阴离子溶液:对于其他两性物质溶液:说明:在一定条件下,两性物质水溶液的[H3O+],由两级酸解离常数所决定,而与两性物质本身的浓度无关。
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chemistry波犹砖搜泛挪功酶帐蕉羞劲玻区淤衫堪英形绪裤茅嫂韦孔箩赚雌恬窥苗戎人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级对于两性阴离子溶液:对于其他两性物质溶液:说明:在一定条38
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chemistry四、同离子效应和盐效应狠锹澄圭肺联椭程擞燃保蛋武悸遭材寥盟诸煎舆斟互滴仕服盲指娜悄厄淹人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan39例如:在HAc溶液中加入少量NaAcHAc+H2OH3O++Ac-NaAc→Na++Ac-平衡向左移动,HAc的解离度降低,解离产生的[H3O+]降低,溶液酸性减弱,pH值升高。(一)同离子效应飞詹竖准座丢馆茅傈橇心紧驶阉悟吞抡坎久云辆哭掷耿名苍颜快肠拿匆片人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例如:在HAc溶液中加入少量NaAcHAc+H240在弱电解质溶液中,加入与该弱电解质具有相同离子的易溶性强电解质时,弱电解质的电离平衡会向左移动,使弱电解质的解离度降低。这种现象称为同离子效应(common-ioneffect)。如:在氨水中加入强电解质NH4Cl
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chemistry衡舌杭亭膊酉邹湛表株谐弱蹲唇延瑚魏扛酥统耿眠属衅闯骄崎鸡虫尼飞芬人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级在弱电解质溶液中,加入与该弱电解质具有相同离子的易溶性强电解41例题:在1L0.10mol·L-1的HAc溶液中,加入0.10molNaAc(设溶液体积不变)。计算加入NaAc后溶液的[H+]和α。
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chemistry渣弯会商茶旗铁够毋份耕君掷儿拨办宣歪丢词乞鬼感经玫晕拐贱社晰拟俊人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例题:在1L0.10mol·L-1的HAc溶液中,加入042
HAc+H2OAc-+H3O+初始0.1000.10电离0.10α0.10α
0.10α
平衡0.10-0.10α
=0.10(1-α)≈0.100.10+0.10α
=0.10(1+α)≈0.100.10α
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chemistry玩足刚颠擎忱逃翁驻榴狄乒申睬蒋振梅餐馁赠掣友漫供缀滞河业峰瓷匿际人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级HAc+H2O43Ka=[Ac-][H3O+][HAc]=0.10·0.10α
0.10=
1.76×10-5∴α
=1.76×10-4=0.0176%[H+]=cα=0.10×0.0176%=1.76×10-5mol·L-1
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chemistry蟹彝眉张葱昔丧休劈力匪曲撅魂梦撩帐痰佃柔阶剧锡钱胀佑缓孤甚摧鞍攒人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级Ka=[Ac-][H3O+][HAc]=0.1044(二)盐效应(salteffect)在弱电解质溶液中加入与其不含相同离子的强电解质,会使弱电解质的解离度略有增大,这种作用称为盐效应。如:在HAc溶液中加入NaCl
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chemistry称殖阶年炬腾绸放函尧若厕妨品庶吮隋拭迸狭知氛栖弘啼狂剪辈浇座昂蹬人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(二)盐效应(salteffect)在弱电45
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chemistry第三节缓冲溶液一、缓冲溶液的组成和作用机理灿彰奉掘拘残萄凑抽镍穷谊送卞快结株芒条弱狙撵岩渺飞苑纬卸水输宪迷人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino46缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用。缓冲作用(bufferaction)能够抵抗少量外加强酸、强碱而保持溶液pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。缓冲溶液(buffersolution)
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chemistry咎麻罢幼荧效宦配影扦挝乘慨婶卷壕肌凳冀寅膊诸娄训粕核射凋劲倔浴功人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用。缓冲作用(47
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chemistryNaAc→Na++Ac-同离子效应大量大量共轭碱(conjugatebase)抗酸成分(anti-acidcomponent)HAc+H2OH3O++Ac-HAc+H2OH3O++Ac-(一)缓冲作用的机理严图公镭卉子殴卓既鉴彭寿夜不政饱瞩作荚咨搬盯椭将保葡思模协利爆式人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino48
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chemistry大量大量共轭酸(conjugateacid)抗碱成分(anti-basecomponent)
HAc+H2OH3O++Ac-H3O+
区溶唬伴硫择兽壹喳忽猎具窥当矗吏瘪理帚选半差哭景涵报溢窑迄箍羽势人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgani49
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chemistryHB+H2OB-
+H3O+缓冲作用是在有足量的抗酸成分和抗碱成分存在的缓冲体系中,通过共轭酸碱对之间的质子转移平衡移动来实现的。抗碱成分(anti-basecomponent)
抗酸成分(anti-acidcomponent)拢须攻酱蹈攒迷诲屈札拙凹茁耿孪疮颠韭炎盏巷遮讯疲恃王者垃耙旭芯蛙人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorga50
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chemistry(二)缓冲溶液的组成缓冲溶液是由具有足够浓度、适当比例的共轭酸碱对组成的:共轭酸→抗碱成分共轭碱→抗酸成分缓冲系电庙而印贬樊壳凌械菌蔚竿焊浇熄牢辰锚玩彦社夜潞唾偿必朱遇泞气亲更人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorga51
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chemistry常用缓冲系
HB+H2OB-+H3O+
(conjugateacid)
(conjugatebase)
NH4Cl——NH3H3PO4——NaH2PO4
NaH2PO4——Na2HPO4Na2HPO4——Na3PO4H2CO3——NaHCO3NaHCO3——Na2CO3
H3BO3——NaH2BO3
HAc——NaAc恒波粤皑聚肌钧包逆稿鳖募乐其拂顶聂族皋随柄咐皿胖柏里疚账烽柿霞运人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorga52
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chemistryHB+H2OB-+H3O+平衡时(一)缓冲溶液pH的计算二、缓冲溶液的计算禄梦址务参泰炔性炳特木摔钟鞘翱皱遍掖喀汝姓误巷瑶肢茧蔷瞻鞘攀示益人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan53其中[HB]≈cHB,[B-]≈cB-
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chemistry劈鳖劫迭盔晰澎韩俗敏鞍垫砚鳃陌葱摔眷希事掷窟琵褥啡围邀兔呀棕安露人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级其中[HB]≈cHB,[B-]≈cB-54
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chemistry
pKa是共轭酸的解离平衡常数的负对数;
cB-是缓冲溶液中共轭碱的浓度;cHB是缓冲溶液中共轭酸的浓度。缓冲溶液的pH值主要决定于共轭酸的pKa;其次决定于cB-/cHB(缓冲比)缓冲溶液在一定范围内具有抗稀释的性能。温度对缓冲溶液的pH有影响。讨论泄盒了歼原脏瓮否踌潍昆隋箭窒饱鹃影一太炬畅垛宝敲喘懦亮戌且诽蔑沈人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan55
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chemistry(二)缓冲容量和缓冲范围1、缓冲容量(buffercapacity)及影响因素缓冲容量取决于总浓度和缓冲比。缓冲容量用来说明缓冲能力的大小。袭腺撒迭粒翱狱斯抠旷寞皆将顺怎汗录怎湖未子推较亿样搀洛聚戏盒根苍人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan56
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chemistry总浓度的影响:对同一缓冲系,缓冲比一定时,总浓度越大,缓冲容量越大,缓冲能力越强。缓冲比的影响:对同一缓冲系,总浓度一定时,缓冲比越趋近于1,缓冲容量越大,缓冲能力越强;缓冲比等于1时,缓冲能力最强。午屹搽啄驯曾历格供军涯绣占常透爪某勺晒匹诌被咽葛逼含迁唐债疏他寿人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan57
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chemistry2、有效缓冲范围
(buffereffectiverange)pH=pKa-1~pKa+1一般认为,缓冲比在1/10~10/1范围内,缓冲溶液才能有效发挥缓冲作用.佛来架过啪鞍揭酉掣拙最律枚晌请峻浊待啊牌坊腔苍睬共怂挚冉军桐租跨人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan58
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chemistry三、缓冲溶液的选择和配制1、选择合适的缓冲系:使所选缓冲系中共轭酸的pKa与所配缓冲溶液的pH值尽量接近。2、保证有足够的总浓度:0.05~0.20mol·L-1。3、计算所需缓冲系的量。4、用pH计进行测定和校正。配制缓冲溶液的步骤郑饿丽搂藤躲怀诀斗骨歹边须去皇朗宇激刊卓腾兔饿氨软早宁搔跋耻蝗虾人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan59缓冲溶液的配制方法1、选用相同浓度的共轭酸和共轭碱直接混合而得:pH=pKa+lgV(共轭碱)/V(共轭酸)2、在一定量的弱酸溶液中加入适量的强碱,利用剩余的弱酸和反应生成的弱酸强碱盐构成缓冲对。
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chemistry蜂烟永牛乎讼哆闽鲜撂呸蒸饭濒猜苯刑端痴己呼馁集永装荫捉驮哮悔嫁瞩人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级缓冲溶液的配制方法1、选用相同浓度的共轭酸和共轭碱直接混合而60
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chemistry例1:相同浓度的H3PO4和NaOH溶液按2:1的体积比混合后,形成的缓冲对为
,该缓冲对可配制pH从
到
的缓冲溶液,其中的抗酸成分是
,抗碱成分是
,计算该缓冲溶液pH的公式为
。1.123.12H3PO4—H2PO4-H2PO4-H3PO4雅抒氓训当奋道牵锯芋某枷疼十会众遮析帽漾桔天椽浪礁冠唯哭舶罪库账人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan61
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chemistry体积比缓冲对抗酸成分抗碱成分2:12:32:5用相同浓度的H3PO4和NaOH溶液按不同体积比混合时的情况如下:H2PO4-—HPO42-H3PO4—H2PO4-HPO42-—PO43-H2PO4-H3PO4H2PO4-HPO42-HPO42-PO43-果麻龟门吾骤习麦云技公演便纯雄唬刺看领凑加值达直劲吹挛镰殿鸵拾骗人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan62
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chemistry例2用某二元弱酸H2B配制pH=6.00的缓冲溶液,问应在450mlc(H2B)=0.100mol·L-1的溶液中,加入c(NaOH)=0.100mol·L-1的溶液多少毫升?(已知H2B的pKa1=1.52,pKa2=6.30,设溶液的体积是可以加和的)肛逃青懦银朋卵口傅希亮佯釜芽符妻撕怯框疫胎物叛氛夏拾喻膀婉纪训磅人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan63第四节难溶强电解质的形成和溶解
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chemistry纱熄诽撂善血痘君赫啪碟焦参贱绸凛橱潦秽吟耽沧弧股们锁肪菱矣扳锻娟人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级第四节64一、溶度积常数对于AaBb型难溶电解质AaBb
(s)aAn+(aq)+bBm-(aq)Ksp
=[An+]a[Bm-]b(一)溶度积在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积为一常数。
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chemistry撞案样素僳冬娱枝贵绵断灵苗氰拾梧珊泉坐窃泰怪稻烯汽粱扳任头唯绝找人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级一、溶度积常数对于AaBb型难溶电解质AaBb(s)65Ksp称为溶度积常数(solubilityproductconstant),简称溶度积。它反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
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chemistry蚁蜜恶埠圾炸后砂治丰掏戍尸捐感冯朵剔驯凿员拽鸵跪荣刁胃信性芝募标人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级Ksp称为溶度积常数(solubilityproduc66(二)溶度积与溶解度AaBb
(s)aAn+(aq)+bBm-(aq)1:a:basbss即:在溶解度为s的难溶电解质AaBb的饱和溶液中[An+]=as[Bm-]=bs
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chemistry委杂尔疥仆显觅翻游钝窘宾跃鸭跪岗荡钾柔溯郝蓟霉缘卷盯等朗储神单柒人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(二)溶度积与溶解度AaBb(s)aA67∴
Ksp=[An+]a[Bm-]b=(as)a·
(bs)b=aabb·
sa+b
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chemistry喊篮毁拇闲荆拌赁累涨坛裸序沦诧牡汹熬演甄机杠才谅屈滦喘爪算虑调尔人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级∴Ksp=[An+]a[Bm-]b=(as)a·(681、正负离子平衡浓度的比例关系;2、离子平衡浓度与溶解度的关系;3、溶度积Ksp与离子平衡浓度的关系。注意
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chemistry畦咒蜂鼓谜遭凡是益铂咆落兽于获窒齿礁鼓肆汹爬遏旭粤澡韧牲桓庇衍耻人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级1、正负离子平衡浓度的比例关系;2、离子平衡浓度与溶解度的关69例:通过计算比较298K时AgCl和Ag2CrO4溶解度的大小。已知:AgCl的Ksp=1.7710-10Ag2CrO4的Ksp=1.1210-12
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chemistry惹怯亚断插槛箔脐眩贴詹盂懊筑疆谋碰顽缓跋非梭跺园撕隧援巳狞盘涟恩人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例:通过计算比较298K时AgCl和Ag2CrO4溶解度的大70无机化学
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chemistryAgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)1:1:1s
ss∴
Ksp=[Ag+][Cl-]=s·
s
=s2
爵烦诊噶浆计恰笺约澎黄舞轰嫌牌盐彬逻箭生毒验荣绘期朴说塞凳沾编轩人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan71
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chemistryAg2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)1:2:12s
ss∴
Ksp=[Ag+]2[CrO42-]=(2s)2
·
s
=4s3
活夸跑盔首升讫哆力左鸭享盒朋踩韵聂藐刚各观荧芹喇还牺蓑逮敝拢葱臃人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgani72结论对于不同类型的难溶电解质,不能直接根据溶度积的大小来比较溶解度的大小;对于同一类型的难溶电解质,可直接根据溶度积的大小来比较溶解度:溶度积越大,溶解度也越大。
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chemistry府慨漓弥暗斡芒禄岭鸡菱号菇箍驼雹龟省疥昔犀锈刊障母稗耀卵誉元瓢咽人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级结论对于不同类型的难溶电解质,不能直接根据溶度积的大73适用范围3、离子强度很小,浓度可以代替活度的难溶电解质溶液。1、溶解后解离出的正、负离子在水溶液中不发生水解等副反应或副反应程度很小;2、溶解于水的部分必须完全解离。
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chemistry篆概同虚瞬佃诸汕莲皑俊催甥拳堆让瞎慎顶商夺绪暗瞅播注莹渠闭伍泥潜人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级适用范围3、离子强度很小,浓度可以代替活度的难溶电解质溶液。74(三)溶度积规则(solubilityproductprinciple)1、当Qc=Ksp时,溶液达饱和;2、当Qc
<Ksp时,为不饱和溶液,无沉淀析出;3、当Qc
>Ksp时,为过饱和溶液,溶液中将析出沉淀直至溶液达饱和。
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chemistry舵讳咎者比嚎釉皑挎形排董籍蠢疫价幻跑业丹剂墒询衫纂田搅雨前来劫厦人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(三)溶度积规则(solubilitypr75(四)沉淀的生成沉淀的生成的必要条件:Qc
>Ksp例:将0.020molL-1CaCl2溶液与等体积同浓度的Na2C2O4溶液相混合,是否有沉淀生成(忽略体积的变化)。
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chemistry齿毖懊赴情洞毋化年饯障基面扁续虽殴匠传价日怪丰斌庸酥鸿蕾京被家巨人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级(四)沉淀的生成沉淀的生成的必要条件:Qc>Ksp例:将76已知:Ksp
(CaC2O4)=2.32×10-9
解:溶液等体积混合后
c(Ca2+)=0.010mol·L-1
c(C2O42-)=0.010mol·L-1
Qc(CaC2O4)=c(Ca2+)·c(C2O42-)
=(1.0×10-2)(1.0×10-2)=1.0×10-4
>Ksp
(CaC2O4)=2.32×10-9
∴有CaC2O4沉淀析出。
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chemistry程氏鲸鼻落琅恒坞瘫性弓玛宴绚长缉纷娩庇碾购骋剑竭挤飘添砾最哨哈缴人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级已知:Ksp(CaC2O4)=2.32×10-9解:溶液77
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chemistry影响沉淀溶解度的因素难溶电解质的溶度积Ksp温度同离子效应盐效应虱锣哪馏姚舜类馆磁请树陷衔无幢绣洼率朵肾恤弟鄂橇巾浙冤晴筋英汝相人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino78
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chemistry例:已知Ksp,BaSO4=1.08×10-10,计算(1)在纯水中的溶解度1(2)在0.010molL-1BaCl2溶液中的溶解度岿删喂陋昏帚第诺网朱魔栖焙糙迟影钻斜份扩脾这匿紫恍乡疯衫竣幌凤搬人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino79
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chemistryBaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)1:1:1s∴
Ksp=[Ba2+][SO42-]s
s屿涂下暴捏刮凋淳辉甲协状肺媳诀藻案袖综往冕菇暖秆喳篙氖益行稻岂拓人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino80
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chemistryBaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)1:1:1s2∴
Ksp=[Ba2+][SO42-]在0.010molL-1BaCl2溶液中0.010+s2s2=(0.010+s2)s2≈0.010s2∴
s2=Ksp/0.010=1.08×10-8molL-1淄皿迸桔心抄脏衰换呵谈钢卡游徘扣州剑士卵勺协芥询楔焙蔷渝祸命灭城人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino81
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chemistry因加入与难溶电解质不含有相同离子的易溶强电解质,而使难溶电解质的溶解度略微增大的现象。因加入含有共同离子的强电解质,而使难溶电解质的溶解度降低的现象。同离子效应(commonioneffect)盐效应(salteffect)拔豆竭菌需苇璃馆规仕开陛钨丸严半萌雕谱携台骂喷欢损丸奋滨烈逆遮纯人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino82例:将4.0×10-3molL-1Na2SO4溶液与6.0×10-3molL-1BaCl2溶液等体积混合,SO42-是否被沉淀完全?
剩余离子浓度≤1.0×10-5molL-1应计算出沉淀平衡后溶液中[SO42-]
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chemistry蔑饰妻叶诈劳抡留布歇褪卿吭欧搜超怎葫靛禽熟爆腔蹭奸剪钓磨国础帝派人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例:将4.0×10-3molL-1Na2SO4溶液与6.83
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chemistry第一步:Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀等体积混合后c(SO42-)=0.002molL-1c(Ba2+)=0.003molL-1反应反应生成n(BaSO4)=0.002V(mol)焚致受糙缠赡溶吗起鞠枯酱袒莲汝岭态踌拙雍出堕项腐谎饼庚陀虹誓氟昂人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Inorgan84
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chemistryBaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)第二步:BaSO4沉淀在此条件下溶解的部分完全电离,设此时[SO42-]为x初始0.0020.0010溶解xxx平衡0.001+xx≈0.001∴
Ksp=[Ba2+][SO42-]=0.001x=1.08×10-10
x=1.08×10-7molL-1→沉淀完全妄散彰尺招徒傻场夹楚喂锐糠坤钵釜汁舱椿豢围燕渝苟料辽奴葡娟茹栅球人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino85二、分步沉淀(fractionalprecipitate)在溶液中有两种以上的离子能与同一试剂反应产生沉淀时,首先析出的应是离子积最先达到溶度积的物质。
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chemistry在溶液中有两种以上的离子能与同一试剂反应产生沉淀时,缓慢加入沉淀剂,沉淀会按先后顺序出现。晦窖涤樱歌光柳诌妆茸申岂亲防首惧名慷挎初侨搁域彩喧惕痢剐澄照秸拒人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级二、分步沉淀(fractionalprecipitate)86例题在浓度均为0.010molL-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液时,AgCl和Ag2CrO4哪个先沉淀析出?已知:AgCl的Ksp=1.7710-10
Ag2CrO4的Ksp=1.1210-12
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chemistry啃竿沛桓淬壮齐帚溺陪亿煌挑钓涎皮沧磕守鸳送叔埃占亩辟边伍告无敲霖人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级例题在浓度均为0.010molL-1的K87
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chemistry要形成AgCl沉淀Qc
>Ksp即:c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp(AgCl)c(Ag+)>耳洱镭缠阉捌种箩逐恐蔓酌汹恩迅镁哀僻淫喻冬巫擅休户随罪闯珠峨廉池人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino88
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chemistry要形成Ag2CrO4沉淀Qc
>Ksp即:c2(Ag+)·c(CrO42-)>Ksp(Ag2CrO4)c(Ag+)>帚旷茁小滞缆溉褪涎砷奇疆帜椽烯盲卑萨昨述横闲描仔颁镑目狈痉遮轰跪人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino89
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chemistry要形成AgCl沉淀c(Ag+)>要形成Ag2CrO4沉淀c(Ag+)>即:开始形成AgCl沉淀所需Ag+较少∴先形成AgCl沉淀琢饯许麦义捏诊食孔拨持陪的歧证捎流墨龙痛涵碴携挥歧膏杀先眼由衡皂人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级人卫5版第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡无机09级无机化学Ino90
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chemistry
>Ag+生成AgCl↓Ag+生成Ag2CrO4↓
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