第5章电解质溶液ppt课件.ppt

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1、第5章电解质溶液5.2酸碱电离平衡5-2-1弱酸弱碱的电离平衡1解离平衡常数醋酸CH3COOH(经常简写做HAc)溶液中存在着平衡：或：HAc＋H2OH3O+＋Ac－HAcH+＋Ac－其平衡常数表达式可写成：式中Ka是酸式解离平衡常数，[H+]、[Ac－]和[HAc]分别表示H+、Ac－和HAc的平衡浓度。Ө若用c0表示醋酸溶液的起始浓度，则有：ӨӨ当电离平衡常数K很小，酸的起始浓度c0较大时，则有c0≫[H+]，于是上式可简化成：适用条件：c0＞400KaӨ；一元弱酸体系。Ө所以：Ө作为弱碱，氨水也发生部分解离，存在下列平衡：其解离平衡常数可表

2、示为：式中KbӨ是弱碱的解离平衡常数，c0表示碱的起始浓度，[OH－]代表平衡时体系中OH－的浓度。NH3·H2ONH4+＋OH－KbӨ当c0＞400KbӨ时，有ӨKaӨ，KbӨ值越大，表示弱酸、弱碱解离出离子的趋势越大。一般把KaӨ小于10－２的酸称为弱酸。一元弱酸一元弱碱HClO2.9×10–8(CH3)2NH5.9×10–4HF6.3×10–4C6H5NH24.0×10–10HNO27.2×10–4C5H5N1.5×10–9KaӨKbӨKaӨ，KbӨ与温度有关。但由于弱电解质解离过程的热效应不大，所以温度变化对二者影响较小。2解离度弱酸、弱

3、碱在溶液中解离的程度可以用解离度a表示，HAc的解离度a表示平衡时已经电离的醋酸的浓度与醋酸起始浓度之比，即：NH3·H2O的解离度为：ӨӨӨ例：a)计算0.10mol·dm–3HAc溶液的[H+]和解离度；b)计算1.0×10–3mol·dm–3NH3·H2O的[OH－]和解离度。已知HAc的KaӨ＝1.8×10–5，NH3·H2O的KbӨ＝1.8×10–5平衡常数KaӨ和KbӨ不随浓度变化，但作为转化百分数的解离度a，却随起始浓度的变化而变化。起始浓度c0越小，解离度a值越大。解离度a经常用百分数表示。其中x表示平衡时已解离的HAc的浓度各物

4、质的平衡相对浓度0.10－xxx各物质的起始相对浓度0.1000即c0>400KaӨ，有0.10－x≈0.10，可以近似计算：解：a)反应方程式HAcH+＋Ac－平衡常数的表达式为Ө由于a)中Ө故[H+]＝1.34×10–3mol·dm–3电离度若不采用近似计算，而将平衡常数的值代入其表达式中，则有：ӨӨ解一元二次方程得x=1.33×10–3即[H+]＝1.33×10–3mol·dm–3解离度各物质的起始相对浓度1.0×10–300各物质的平衡相对浓度1.0×10–3－yyy其中y表示平衡时已解离的NH3·H2O的浓度b)反应方程式NH3·H2O

5、NH4+＋OH－不能近似计算，将c0＝1.0×10–3mol·dm–3和KbӨ＝1.8×10–5代入平衡常数表示式中：解一元二次方程得[OH－]＝1.25×10–4mol·dm–3解离度ӨӨ若用近似计算：与前面计算结果比较，计算误差较大。Ө3同离子效应若在HAc溶液中加入一些NaAc，NaAc在溶液中完全解离，于是溶液中Ac－离子浓度增加很多，使醋酸的解离平衡左移，从而降低HAc的电离度。例：如果在0.10mol·dm–3的HAc溶液中加入固体NaAc，使NaAc的浓度达0.20mol·dm–3，求该HAc溶液的[H+]和解离度a。起始浓度0.1

6、000平衡浓度0.10－xx0.20+x解：HAcH+＋Ac－将各平衡浓度代入平衡常数表达式:由于c0／KbӨ≫400，同时可认为0.20＋x≈0.20，0.10－x≈0.10。故平衡常数表达式变为：ӨӨӨ即[H+]＝9.0×10–6mol·dm–3解离度与前面计算结果α＝1.33％相比，加入强电解质后，解离度α缩小了149倍。上述计算结果说明：在弱电解质的溶液中，加入与其具有共同离子的强电解质，使弱电解质的解离平衡左移，从而降低弱电解质的解离度。这种影响叫做同离子效应。4.多元弱酸的解离平衡多元酸在水中是分步电离的，以氢硫酸的解离为例：H2SH

7、+＋HS－HS－H+＋S2－ӨӨ在常温常压下，H2S气体在水中的饱和浓度约为0.10mol·dm–3，据此可以计算出H2S的饱和溶液中的[H+]、[HS－]和[S2–]。设平衡时已解离的氢硫酸的浓度为x，则[H+]、[HS－]近似等于x，而[H2S]＝0.10-x≈0.10mol·dm–3起始浓度：0.1000平衡浓度：0.10xxH2SH+＋HS－解得x＝1.05×10–4故[S2－]＝1.3×10–13mol·dm–3即[H+]≈[HS－]＝1.05×10–4mol·dm–3第二步电离平衡HS－H+＋S2－ӨӨ对二元弱酸H2S来说，溶液的[H

8、+]由第一级电离决定，故比较二元弱酸的强弱，只须比较其第一级电离常数K1Ө即可。HS－的第二步解离极小可以被忽略，即[HS－]≈[H+]