最新第8章--酸碱解离平衡教学讲义PPT课件.ppt

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1、第8章--酸碱解离平衡8－1弱酸和弱碱的解离平衡8－1－1一元弱酸、弱碱的解离平衡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：ӨӨ2解离度弱酸、弱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

2、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

3、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·H2ONH4+＋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

4、[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0.1000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

5、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。8－1－2水的解离平衡和溶液的pH1水的离子积常数平衡常数表达式KӨ＝[H+][OH－]，称其为水的离子积常数，经常用KwӨ表示。常温下KwӨ＝1.0×10–14。KwӨ与反应的ΔrGmӨ有

6、关系，由KwӨ可求得上述反应的ΔrGmӨ值。H2O＋H2OH3O+＋OH－或H2OH+＋OH－2溶液的pHpH＝－lg[H+]pOH＝－lg[OH－]因为常温下：KwӨ＝[H+][OH－]＝1.0×10–14故常温下有：pH＋pOH＝14但当某温度下，水的离子积常数KwӨ不等于1.0×10–14，pKwӨ不等于14时，中性溶液中pH=pOH，但都不等于7。pH=pOH是中性溶液的根本标志。3酸碱指示剂借助于颜色的改变来指示溶液pH的物质叫做酸碱指示剂。酸碱指示剂通常是一种复杂的有机物，并且都是弱酸或弱碱。酸分子HIn显红色，酸根离子In

7、－显黄色，当[HIn]和[In－]相等时溶液显橙色。例如甲基橙指示剂就是一种有机弱酸:HInH+＋In－其平衡常数表达式为：Ө可化成:式中KiӨ是指示剂的解离常数。可以看出，当[H+]＝KiӨ，即pH＝pKi时，溶液中[In－]＝[HIn]，这时溶液显HIn和In－的中间颜色，例如甲基橙的橙色。故将pH＝pKiӨ称为指示剂的理论变色点。当[HIn]∕[In－]≥10时，明确显示HIn的颜色；对于一般指示剂：当[In－]∕[HIn]≥10时，明确显示In－的颜色。Ө指示剂变色范围pH酸色碱色甲基橙3.24.4红黄溴酚蓝3.04.6黄蓝

8、溴百里酚蓝6.07.6黄蓝中性红6.88.0红亮黄酚酞8.210.0无色红达旦黄12.013.0黄红把这一pH间隔称为指示剂的变色间隔或变色范围。存在关系式：Ө8－1－3多元弱酸的解离平衡多元酸在水