天津大学无机化学课件第十二章氮族碳族与硼族2-5

第十二章氮族、碳族和硼族元素无机化学多媒体电子教案第二节碳族元素7/31/20231课件第十二章氮族、碳族和硼族元素无机化学多媒体电子教案第二节12-2-1碳族元素概述0ⅢAⅣAⅤA

ⅥA

ⅦAHe氦2B硼C碳N氮O氧F氟Ne氖3Al铝Si硅P磷S硫Cl氯Ar氩4Ga镓Ge锗As砷Se硒Br溴Kr氪5In铟Sn锡Sb锑Te碲I碘Xe氙6Tl铊Pb铅Bi铋PoAt砹Rn氡12-2-1碳族元素概述称为碳族元素7/31/20232课件12-2-1碳族元素概述0ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAHe氦ⅣA碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅(Pb)原子序数614325082价层电子构型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化数0、+2+40、+2+40、(+2)+40、+2+40、+2+4原子半径/pm77117122141175离子半径r(M4+)/pm1640536978r(M2+)/pm--73118119I1/(kJ·mol-1)

1086786763709716电负性(

)2.51.81.81.81.9p含量不多，分布广，是地球上化合物种类最多的元素之一，是生物界的主要元素

分布广，在地壳上的含量仅次于氧，主要以硅酸盐矿和石英矿存在

常以硫化物伴生在其它金属硫化物矿中，是暗灰色、重而软的金属，晶态锗是重要的半导体材料

常温下表面上有一层保护膜，在空气和水中稳定，可防腐蚀，马口铁(镀锡铁)是食品罐头材料

铅主要以方铅矿(PbS)形式存在，是很软的重金属，强度不高它能挡住X射线，可制造铅玻璃、铅围裙等防护用品和防X射线的屏蔽材料、电缆包皮及铅蓄电池等

主要以锡石(SnO2)存在，为银白色金属、质软、延展性好、无毒、耐腐蚀。同素异形体：灰锡、白锡、脆锡晶体类型：金刚石、金属型灰锡(-Sn)白锡(-Sn)脆锡(-Sn)白锡变为粉末状灰锡，此现象叫“锡疫”

>13℃

>161℃<-48℃7/31/20233课件ⅣA碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅(Pb)原子序数ⅣA碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅(Pb)原子序数614325082价层电子构型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化数0、+2+40、+2+40、(+2)+40、+2+40、+2+4原子半径/pm77117122141175离子半径r(M4+)/pm1640536978r(M2+)/pm--73118119I1/(kJ·mol-1)

1086786763709716电负性(

)2.51.81.81.81.9p主要化合物+4+2、+4+2的氧化数(+4)

高氧化数化合物稳定性减小低氧化数化合物稳定性增大即惰性电子对效应明显7/31/20234课件ⅣA碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅(Pb)原子序数ⅣA碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅(Pb)原子序数614325082价层电子构型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化数0、+2+40、+2+40、(+2)+40、+2+40、+2+4原子半径/pm77117122141175离子半径r(M4+)/pm1640536978r(M2+)/pm--73118119I1/(kJ·mol-1)

1086786763709716电负性(

)2.51.81.81.81.9p非金属性减弱，金属性增强典型非金属

准金属典型金属7/31/20235课件ⅣA碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅(Pb)原子序数12-2-2碳及其重要化合物碳的同素异形体金刚石

石墨

富勒烯碳原子簇（如C60）12-2-2碳及其重要化合物7/31/20236课件12-2-2碳及其重要化合物碳的同素异形体金刚石石墨富勒碳的同素异形体原子晶体熔点高、硬度大室温下惰性工业上用作钻头、刀具、精密轴承等

俗称钻石，可作装饰品薄膜可制作手术刀、集成电路、散热芯片及各种敏感器件金刚石7/31/20237课件碳的同素异形体原子晶体熔点高、硬度大工业上用作钻头、刀具、碳的同素异形体层状结构有金属光泽质软、能导电通常情况下，石墨比金刚石稳定可作电极、坩埚、润滑剂、铅笔芯等在工业上可采用静态加压法由石墨合成金刚石石墨7/31/20238课件碳的同素异形体层状结构有金属光泽通常情况下，石墨比金刚石稳碳的同素异形体C60的分子结构由60个碳原子组成的32面体的空心球结构C60比较稳定。富勒烯碳原子簇可作高温润滑剂、耐热和防火材料。富勒烯碳原子簇将碱金属掺入C60晶体中,可制造超导材料。在酶抑制、抗病毒、DNA切割、光动力医疗法等方面有广泛应用前景

7/31/20239课件碳的同素异形体C60的分子结构由60个碳原子组成的32面体的12-2-2碳及其重要化合物碳酸CO2溶于水即形成碳酸仅存在于水溶液中，至今尚未制得纯碳酸二元弱酸CO2+H2OH2CO3

大部分CO2以水合分子形式存在H2CO3HCO3+H+K=4.5×10-7*

a(1)HCO3CO3+

H+K=4.7×10-11a(2)--2-7/31/202310课件12-2-2碳及其重要化合物碳酸CO2溶于水即形成碳酸仅存碳酸盐难溶碳酸盐对应的碳酸氢盐易溶如CaCO3(难溶）Ca(HCO3)2(易溶)(1)溶解性12-2-2碳及其重要化合物碳酸盐——除NH4、碱金属(Li除外)盐，一般难溶碳酸氢盐——一般易溶+钟乳石、石笋的形成自然界石灰石等在CO2、H2O作用下CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2

(难溶)(易溶)随着自然条件的变化，上述反应逆向重新析出CaCO3

7/31/202311课件碳酸盐难溶碳酸盐对应的碳酸氢盐易溶如CaCO3(难溶）碳酸盐难溶碳酸盐对应的碳酸氢盐易溶如CaCO3(难溶）Ca(HCO3)2(难溶)(1)溶解性易溶碳酸盐对应的碳酸氢盐溶解度较小12-2-2碳及其重要化合物碳酸盐——除NH4、碱金属(Li除外)盐，一般难溶碳酸氢盐——一般易溶+向浓碳酸钠溶液中通入CO2至饱和可析出NaHCO3

Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3

(易溶)(溶解度小)

如7/31/202312课件碳酸盐难溶碳酸盐对应的碳酸氢盐易溶如CaCO3(难溶）碳酸盐碳酸盐——水溶液呈碱性碳酸氢盐——水溶液呈微碱性(2)水解性可溶性碳酸盐可作沉淀剂,分离某些离子碳酸盐碱式碳酸盐氢氧化物生成物反应物

金属氢氧化物≈对应碳酸盐金属氢氧化物<对应碳酸盐溶解度金属氢氧化物>对应碳酸盐Ba2++CO3

→BaCO32Ag++CO3→Ag2CO3如2-2-2Cu2++

2CO3+H2O→Cu2(OH)2CO3

+

CO2

2Mg2++

2CO3+H2O→Mg2(OH)2CO3

+

CO2如2-2-2Fe3++3CO3+3H2O→2Fe(OH)3+3CO2

2Al3++3CO3+3H2O→2Al(OH)3+3CO22-2-如7/31/202313课件碳酸盐碳酸盐——水溶液呈碱性(2)水解性可溶性碳酸盐可作沉解释——根据离子极化概念2.热稳定性1.碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐2.碳酸盐>碳酸氢盐>碳酸一般规律:热稳定性热稳定性差，易分解MⅡCO3→

MⅡO+CO22MⅠHCO3→

MⅠ2CO3+H2O+CO2(3)热稳定性金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_7/31/202314课件解释——根据离子极化概念2.热稳定性1.碱金属盐>碱土金属盐解释——根据离子极化概念2.热稳定性(1)碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐(2)碳酸盐>碳酸氢盐>碳酸一般规律热稳定性差，易分解MCO3→

MO+CO2MHCO3→

M2CO3+H2O+CO2H+极化力强，反极化作用大3.热稳定性金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_1.当无外电场时，CO3中三个O2-被C4+极化而变形2.金属离子相当于外电场，对邻近的一个

O2-产生反极化作用.当反极化作用强烈,可导致CO3破裂，碳酸盐分解3.金属离子的极化力越强，其反极化作用越强，碳酸盐越不稳定2-2-7/31/202315课件解释——根据离子极化概念2.热稳定性(1)碱金属盐>碱土金属Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+)/pm60956599113135Mn+电子构型

288888分解温度/℃11001800402814109812771.碱金属碳酸盐稳定，难分解电荷少,半径大8电子构型极化力小反极化作用小碳酸盐稳定(3)热稳定性金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_7/31/202316课件Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+)/pm60956599113135Mn+电子构型

288888分解温度/℃11001800402814109812772.碳酸盐:碱土金属比碱金属不稳定金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_同一周期电荷半径反极化作用稳定性碱金属∧∨∧

∨碱土金属(3)热稳定性7/31/202317课件Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+)/pm60956599113135Mn+电子构型

288888分解温度/℃11001800402814109812773.碱土金属碳酸盐从Mg到Ba稳定性增强半径,反极化作用金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_7/31/202318课件Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+Mn+Fe2+Cd2+Pb2+Ag+r(Mn+)/pm7497120126Mn+电子构型

9∼17

1818+218分解温度/℃2823603152184.过渡金属碳酸盐稳定性较差金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_过渡金属离子具有非8电子构型,极化力强,反极化作用强(3)热稳定性7/31/202319课件Mn+Fe2+Cd2+Pb2+Ag+r(Mn+)/pm749Ba(OH)2BaCO3(白色)CO3+2H+→

CO2+H2O

2-(稀HCl或H2SO4)(4)CO3的鉴定2-7/31/202320课件Ba(OH)2BaCO3CO3+2H+→12-3-3碳化硼和碳化硅12-2-3碳化硼和碳化硅碳化硼(B4C)

用焦炭和氧化硼在电炉中反应制得2B2O3+7C→B4C+6CO有光泽的黑色晶体难熔，硬度大，是重要的工业磨料7/31/202321课件12-3-3碳化硼和碳化硅12-2-3碳化硼和碳化硅碳化硼12-2-3碳化硼和碳化硅碳化硅(SiC)用石英和焦碳在电炉中反应制得SiO2+3C→SiC+2CO俗称金刚砂熔点高，硬度大，可用作工业磨料化学稳定性和热稳定性好，机械强度大，热膨胀率低，可做高温结构陶瓷材料7/31/202322课件12-2-3碳化硼和碳化硅碳化硅(SiC)用石英和焦碳在12-3-4硅及其重要化合物12-2-4硅及其重要化合物卤化物通式为SiX4,均为无色常温SiF4SiCl4SiBr4SiI4

气体液体液体固体

制取2CaF2+SiO2+2H2SO4

2CaSO4+SiF4+2H2O

硫酸与萤石和石英砂的混合物作用7/31/202323课件12-3-4硅及其重要化合物12-2-4硅及其重要化合物卤卤化物通式为SiX4,均为无色常温SiF4SiCl4SiBr4SiI4

气体液体液体固体

性质1.与HF作用2HF+SiF4

→

H2[SiF6]2.纯氟硅酸不存在,在水溶液中稳定

3.氟硅酸的酸性与硫酸相近重要盐(Na2[SiF6])是农业杀虫、灭菌剂、木材防腐剂可用于制造抗酸水泥、搪瓷等12-2-4硅及其重要化合物7/31/202324课件卤化物通式为SiX4,均为无色常温SiF4S卤化物通式为SiX4,均为无色常温SiF4SiCl4SiBr4SiI4

气体液体液体固体

制取1.加热硅与氯Si+2Cl2SiCl42.将二氧化硅、氯、碳直接加热

SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO

12-2-4硅及其重要化合物7/31/202325课件卤化物通式为SiX4,均为无色常温SiF4S卤化物通式为SiX4,均为无色常温SiF4SiCl4SiBr4SiI4

气体液体液体固体

性质1.刺激性无色液体

12-2-4硅及其重要化合物2.易水解，在潮湿空气中产生浓烟

SiCl4+3H2O→H2SiO3+4HCl若NH3与SiCl4同时蒸发，因生成NH4Cl，烟雾更浓7/31/202326课件卤化物通式为SiX4,均为无色常温SiF4S二氧化硅(硅石)有两种形态无定形晶体如

硅藻土

石英12-2-4硅及其重要化合物水晶——无色透明的纯石英紫水晶(含少量Mn)烟水晶

碧玉玛瑙鸡血石蛋白石(猫眼石)图像7/31/202327课件二氧化硅(硅石)有两种形态无定形晶体12-二氧化硅(硅石)有两种形态无定形晶体如

硅藻土

石英石英在1600℃时熔化成粘稠液体，其内部结构变为不规则状态，若急剧冷却，因粘度大不易再结晶而形成石英玻璃

石英玻璃具有许多特性1.热膨胀系数小，能透过可见光和紫外光，可制造高级化学器皿和光学仪器2.制光导纤维12-2-4硅及其重要化合物7/31/202328课件二氧化硅(硅石)有两种形态无定形晶体石英在二氧化硅(硅石)有两种形态无定形晶体如

硅藻土

石英与一般酸不起反应，与氢氟酸反应SiO2+4HF→SiF4+2H2OSiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2

与氢氧化钠或纯碱共熔

SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O12-2-4硅及其重要化合物7/31/202329课件二氧化硅(硅石)有两种形态无定形晶体与一般硅酸形式很多，组成常以xSiO2·yH2O表示随形成条件而异

硅酸名称化学式xy备注正硅酸H4SiO412偏硅酸H2SiO311二偏硅酸H2Si2O521x≥2多硅酸三偏硅酸H4Si3O832焦硅酸H6Si2O723通常以H2SiO3表示

12-2-4硅及其重要化合物7/31/202330课件硅酸形式很多，组成常以xSiO2·yH2O表示硅酸名称化学二元弱酸

开始生成可溶于水的单硅酸以后逐步缩合脱水成硅酸溶胶

H2SiO3HSiO3+H+K

=2.5×10-10

a(1)HSiO3SiO3+

H+K=1.6×10-12a(2)--2-OHOHOHOHOHSiOH+OHSiOHHOSiOSiOH+H2OOHOHOHOH溶解度小

SiO3

+2H+→

H2SiO3

2-硅酸12-2-4硅及其重要化合物7/31/202331课件二元弱酸开始生成可溶于水的单硅酸H2SiO3溶液溶胶悬浮液颗粒大小/pm<103103~105>105分散相

分散介质溶胶固

水凝胶

水固硅酸12-2-4硅及其重要化合物在稀硅酸溶胶中加入电解质在适当浓度硅酸盐溶液中加酸

凝胶演示7/31/202332课件溶液溶胶悬浮液颗粒大小/pm<103103~105>1溶液溶胶悬浮液颗粒大小/pm<103103~105>105分散相

分散介质溶胶固

水凝胶

水固硅酸12-2-4硅及其重要化合物在稀硅酸溶胶中加入电解质在适当浓度硅酸盐溶液中加酸

凝胶演示7/31/202333课件溶液溶胶悬浮液颗粒大小/pm<103103~105>1硅酸盐*

制取：SiO2与碱性氧化物共熔

SiO2+M2O→M2SiO3SiO2+2M2O→M4SiO4性质：1.除碱金属硅酸盐外，一般难溶

过渡金属硅酸盐难溶于水,并具有特征颜色

CuSiO3蓝绿色

MnSiO3浅红色

NiSiO3翠绿色Al2(SiO3)3无色透明

CoSiO3紫色

Fe2(SiO3)3红棕色硅花园——“水中花园”(演示)7/31/202334课件硅酸盐*制取：SiO2与碱性氧化物共熔SiO2+M2O制取：SiO2与碱性氧化物共熔

性质：1.除碱金属硅酸盐外，一般难溶

2.硅酸钠强烈水解,水溶液呈碱性

硅酸钠水溶液俗称水玻璃,又称“泡花碱”市售水玻璃为粘稠状液体

M(Na2O):M(SiO2)=1:3.3SiO3

的鉴定——加入NH4Cl

2-2NH3+2H2OSiO3+2NH4+2H2O→H2SiO3+2NH3·H2O2-+硅酸盐*

7/31/202335课件制取：SiO2与碱性氧化物共熔性质：1.除碱金属硅酸盐外，12-2-5锡、铅重要化合物12-2-5锡、铅重要化合物氧化物和氢氧化物氧化数+2SnO(黑色)PbO(黄或黄红色)+4SnO2(白色

)PbO2(棕黑色

)混合氧化物

Pb3O4(铅丹)

鲜红色

相当于Pb2[PbO4]或2PbO·PbO2

Pb2O3橙色

PbO·PbO2

PbPbO3+2HNO3→

Pb(NO3)2+PbO2+H2OPb2[PbO4]+4HNO3→2Pb(NO3)2+

PbO2+2H2O

7/31/202336课件12-2-5锡、铅重要化合物12-2-5锡、铅重要化合物氧化数+2SnO(黑色)Sn(OH)2(白色)两性偏碱PbO(黄或黄红色)Pb(OH)2(白色)两性偏碱+4SnO2(白色

)Sn(OH)4(白色)两性偏酸PbO2(棕黑色

)Pb(OH)4(棕色)两性偏酸酸性减弱、碱性增强酸性增强碱性减弱、Sn(OH)2+2H+

→Sn2++2H2OSn(OH)2+2OH-

→[Sn(OH)4]2-

Pb(OH)2+2H+

→Pb2++2H2OPb(OH)2+2OH-

→[Pb(OH)4]2-氧化物和氢氧化物7/31/202337课件氧+2SnO(黑色)PbO(黄或黄红色)+4SnO2(酸性减弱、碱性增强酸性增强碱性减弱、氧化数+2SnO(黑色)Sn(OH)2(白色)两性偏碱PbO(黄或黄红色)Pb(OH)2(白色)两性偏碱+4SnO2(白色

)Sn(OH)4(白色)两性偏酸PbO2(棕黑色

)Pb(OH)4(棕色)两性偏酸-H2OSn(OH)4H2SnO3

正锡酸偏锡酸-H2SnO3-H2SnO3

制取Na2SnO3+HClSn+浓HNO3性质无定形粉末白色粉末溶于过量浓HCl和碱难溶于酸和碱氧化物和氢氧化物7/31/202338课件酸性减弱、碱性增强酸性增强碱性减弱、氧+2SnO(黑色)盐类1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性(黑色)碱性介质：

此为鉴定铋盐的方法2Bi3++6OH-+3[Sn(OH)4]2-→2Bi+3[Sn(OH)6]2-酸性介质：

2HgCl2+SnCl2

→

Hg2Cl2+SnCl4

(白色)Hg2Cl2+SnCl2→

2Hg

+SnCl4

(黑色)SnCl2过量

鉴定Sn2+的方法7/31/202339课件盐类1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性(黑色)碱性介1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性2.Pb(IV)的氧化性:PbO2是强氧化剂3.锡(Ⅱ)易水解,SnCl4在潮湿空气中冒白烟

盐类2Mn2++5PbO2+4H+→2MnO4+5Pb2++2H2O(紫红色)PbO2+4HCl(浓)

→

PbCl2+Cl2+2H2O

(白色)-SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl

+HCl(白色)配制SnCl2，需加入：1.浓HCl,防水解2.锡粒，防氧化SnO2

+2H2O→Sn(OH)2+2OH-(白色)2-7/31/202340课件1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性2.Pb(IV)1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性2.Pb(IV)的氧化性:PbO2是强氧化剂4.铅(Ⅱ)盐:绝大多数难溶于水PbI2+2KI

→K2[PbI4]PbI2(金黄色)溶解度小,溶于沸水和KI溶液3.锡(Ⅱ)易水解,SnCl4在潮湿空气中冒白烟

PbCl2难溶于冷水，溶于热水和浓HClPbCl2+2HCl(浓)

→H2[PbCl4]

PbSO4难溶于水,溶于浓H2SO4和饱和NH4OAc

盐类PbSO4+H2SO4(浓)

→Pb(HSO4)2PbSO4+2OAc-(浓)

→Pb(OAc)2+SO4

2-7/31/202341课件1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性2.Pb(IV)1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性2.Pb(IV)的氧化性:PbO2是强氧化剂4.绝大多数铅盐难溶于水

3.锡(Ⅱ)易水解,SnCl4在潮湿空气中冒白烟

5.硝酸铅与碳酸钠反应

2Pb2++2CO3+H2O→Pb2(OH)2CO3+CO2(俗称铅白)2-6.Pb2+的鉴定Pb2++CrO4

→

PbCrO4(黄色）为黄色颜料，俗称铬黄2-盐类7/31/202342课件1.锡(Ⅱ)在碱性、酸性介质中均有的还原性2.Pb(IV)硫化物+2SnS(棕色)PbS(黑色)+4SnS2(黄色)—碱性碱性酸性PbS不溶于水、稀盐酸、碱金属硫化物溶于浓盐酸和稀硝酸SnS溶于Na2S2

SnS+S2

SnS3

H+(H2SnS3)SnS2+H2S

2-2-PbS+4HCl(浓)→[PbCl4]2-+H2S+2H+

3PbS+8H++2NO3→3Pb2++3S+2NO+4H2O-7/31/202343课件硫化物+2SnS(棕色)PbS(黑色)+4SnS2(黄色)+2SnS(棕色)PbS(黑色)+4SnS2(黄色)/////碱性碱性酸性PbS不溶于水、稀盐酸、碱金属硫化物溶于浓盐酸和稀硝酸SnS2易溶于碱金属硫化物或硫化铵SnS2+S2-→SnS3(H2SnS3)→SnS2+H2S

H+2-注意：这两组反应不同硫化物SnS溶于Na2S2

SnS+S2

SnS3

H+(H2SnS3)SnS2+H2S

2-2-7/31/202344课件+2SnS(棕色)PbS(黑色)+4SnS2(黄色)///第二节结束第十二章氮族、碳族和硼族元素无机化学多媒体电子教案第二节结束7/31/202345课件第二节结束第十二章氮族、碳族和硼族元素无机化学多媒体电子教碳酸解离常数的计算碳酸解离常数的计算以上的解离常数值是按溶于水的CO2全部转为H2CO3计算的实际大部分CO2以水合分子(CO2·H2O)形式存在H2CO3HCO3+H+K=4.5×10-7

a(1)HCO3

CO3+

H+K=4.7×10-11a(2)--2-7/31/202346课件碳酸解离常数的计算碳酸解离常数的计算以上的解离常数值是按H碳酸解离常数的计算k1(正)k1(逆)(1)

CO2+H2OH2CO3===1.7Ⅹ10-3k1(正)3.9×10-2k1(逆)23

K

17/31/202347课件碳酸解离常数的计算k1(正)k1(逆)(1)CO2+H2碳酸解离常数的计算(1)

CO2+H2OH2CO3=1.7×10-3K

1k2(逆)2.2×10-4K===4.3×107k2(正)9.4×103

2(2)

CO2+OH-HCO3

k2(正)k2(逆)-7/31/202348课件碳酸解离常数的计算(1)CO2+H2OH碳酸解离常数的计算(1)

CO2+H2OH2CO3=1.7×10-3K

1K2=4.3×107(2)

CO2+OH-HCO3

-K

K

1

2

(1)-(2)得

HCO3+H2OH2CO3+OH-K3===4.0×10-11

1.7×10-3

4.3×107

-a(1)

K

=2.5×10-4

K3=[c(H2CO3)/c][c(OH-)/c][c(H+)/c][c(HCO3)/c][c(H+)/c]×K

a(1)

K

a(1)

Kw1.0×10-14===4.0×10-11－7/31/202349课件碳酸解离常数的计算(1)CO2+H2OH2碳酸解离常数的计算a(1)

K

=2.5×10-4

即H2CO3H++HCO3

-K2=4.3×107(2)

CO2+OH-HCO3

-(1)

CO2+H2OH2CO3=1.7×10-3K

17/31/202350课件碳酸解离常数的计算a(1)K=2.5×10-4即碳酸解离常数的计算返回a(1)K=2.5×10-4

a(1)K

为H2CO3真正的K

a(1)a(1)K

即为一般书所指的Ka(1)K

=K1K=(1.7×10-3)(2.5×10-4)=4.2×10-7

a(1)(1)+(3)CO2+H2OH++

HCO3

-(3)H2CO3H++HCO3

-(1)

CO2