大学无机化学第四版第三章课件.ppt

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1、第三章酸碱反应和沉淀反应§3.4沉淀反应§3.3盐类的水解反应§3.2弱电解质的解离反应§3.1水的解离反应和溶液的酸碱性§3.1水的解离平衡和pH值3.1.2溶液的pH值3.1.1水的解离平衡3.1.3酸碱指示剂3.1.1水的解离平衡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

2、()OH(3-+=cc或)OH()OH(3-+=cccc}{)(OHlgpOH-=-令c{})O(HlgpH3-=+c3.1.2溶液的pH值{}{}101.0)(OH)O(H143×==--+根据cc14lg)OH(lg)H(lg=-=---+即cc14ppOHpH==+变色范围酸色中间色碱色甲基橙3.1~4.4红橙黄酚酞8.0~10.0无色粉红红石蕊3.0~8.0红紫蓝3.1.3酸碱指示剂广泛pH试纸:1-14精密pH试纸§3.2弱酸、弱碱的解离平衡5.3.3盐溶液的酸碱平衡3.2.2多元弱酸的解离

3、平衡3.2.1一元弱酸、弱碱的解离平衡1.一元弱酸的解离平衡初始浓度/mol·L-10.1000平衡浓度/mol·L-10.10－xxxx=1.3×10－33.2.1一元弱酸、弱碱的解离平衡HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac－(aq){}{}{})HAc()Ac()OH()HAc(3ccc-+=x10.0x)HAc(2-=(物理意义)解离度(a)c(H3O+)=c(Ac－)=1.3×10－3mol·L-1c(HAc)=(0.10-1.3×10－3)mol·L-1≈0.10mol·L-1c

4、(OH－)=7.7×10－12mol·L-1=c{(H3O+)}{c(OH－)}α与的关系：HA(aq)H+(aq)+A－(aq)平衡浓度c–cαcαcα初始浓度c00稀释定律：在一定温度下(为定值)，某弱电解质的解离度随着其溶液的稀释而增大。C/Ka500c00.200005108.1-×=327.11)109.1lg(14pOH14pH-=×--=-=3109.1%95.0200.0)OH(--×=×=c2.一元弱碱的解离平衡：例：已知25℃时，0.200mol·L-1氨水的解离度为0.95%，求

5、c(OH－),pH值和氨的解离常数。解：ceq0.200(1–0.95%)0.200×0.95%0.200×0.95%323343109.1200.0)109.1()NH()OH()NH()NH(---+×-×==ccc3.2.2多元弱酸的解离平衡例题：计算0.010mol·L-1H2CO3溶液中的H3O+,H2CO3,，　和OH－的浓度以及溶液的pH值。结论：③对于二元弱酸，若c(弱酸)一定时，c(酸根离子)与c2(H3O+)成反比。①多元弱酸的解离是分步进行的，一般。溶液中的H+主要来自于弱酸的第一

6、步解离，计算c(H+)或pH时可只考虑第一步解离。②对于二元弱酸，当　时，c(酸根离子)≈，而与弱酸的初始浓度无关。3.2.3缓冲溶液4缓冲范围和缓冲能力3缓冲溶液pH值的计算2缓冲溶液1同离子效应同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与其含有相同离子的易溶强电解质而使弱电解质的解离度降低的现象。HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac–(aq)1同离子效应Ac–(aq)NH4Ac(aq)(aq)+平衡移动方向例：在0.10mol·L-1的HAc溶液中，加入NH4Ac(s)，使NH4Ac的浓度为0

7、.10mol·L-1，计算该溶液的pH值和HAc的解离度。x=1.8×10-5c(H+)=1.8×10-5mol·L-10.10±x≈0.100.10mol·L-1HAc溶液：pH=2.89，α=1.3%解：HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac－(aq)ceq/(mol·L-1)0.10–xx0.10+xc0/(mol·L-1)0.1000.10pH=4.74，α=0.018%50mLHAc—NaAc[c(HAc)=c(NaAc)=0.10mol·L-1]pH=4.74缓冲溶液：具有能保持

8、本身pH值相对稳定性能的溶液(也就是不因加入少量强酸或强碱而显著改变pH值的溶液)。加入1滴(0.05ml)1mol·L-1HCl加入1滴(0.05ml)1mol·L-1NaOH实验：50ml纯水pH=7pH=3pH=11pH=4.73pH=4.752缓冲溶液缓冲作用原理加入少量强碱：溶液中大量的A–与外加的少量的H3O+结合成HA，当达到新平衡时，c(HA)略有增加，c(A–)略有减少，变化不大，因此溶液的c(H3O+)或pH值基本不变。