第1页:第九章 电解质溶液 章节导览
- 第九章 电解质溶液
- 本章讲授离子氛、离子强度与活度,一元弱酸弱碱的解离平衡与解离度,以及同离子效应、盐效应、水的离子积和溶液的pH值。
第2页:9.1.1 离子氛
- 1.1 离子氛和离子强度1.离子氛2.离子强度Imi为I离子的质量摩尔浓度,Zi为某离子电荷数
- I反映离子间相互牵制的大小,从而导致溶液中离子浓度不同
- §9-1 强电解质溶液理论
第3页:9.1.2 活度
- 1.2 活度和活度系数1.活度(α):单位体积电解质溶液中表观上离子浓度称为活度
- α=fcf为活度系数2.活度系数ff反映电解质溶液中离子间相互牵制作用的大小F反映电解质溶液中离子相互牵制作用的大小
- C增大,I增大,f增大,α与c相差增大
- c减小,I减小,f增大,α与c相差减小;当f→1时,α≈c
- 实际上对于稀溶液,f很大→1,c≈α
第4页:§9-2 .弱电解质
第5页:9.2.1 一元弱酸
- 2.1 一元弱酸与弱碱1)电离常数(解离常数)弱电解质在水中部分解离,例:或
第6页:上述分列为酸式解离常数
- 上述分列为酸式解离常数或碱式解离常数
- 它反映弱电解质的解离离子的趋势大小,Kθ值越大,解离趋势越大
- Kθ与T有关,而与C无关
- 如何求平衡时各物质浓度?
第7页:9.2.2 解离度
- 2.2 解离度α解离平衡时弱电值的解离百分率称解离度用α表示α=对于一元弱酸:α=一元弱碱
第8页:解离度α与浓度的关系
α 与 K 的关系推导:设起始浓度为 C0,平衡时 [HA] = C0 - C0α,[H+] = [A-] = C0α。
本页为三段式浓度推导表,建议对照课件原图核对。
第9页:弱酸解离的近似计算条件
- 当 α < 5% 时,1 - α ≈ 1,则 Kaθ ≈ C0α2,一元弱碱同理
- 浓度不同时 α 不同;Kθ 只与温度有关,与浓度无关
- α 与温度和浓度都有关,Kθ 与 α 是两个不同概念
第10页:另使用公式时要
- 另使用公式时要注意使用的条件P365例10-2求0.10mol∙L-和1×10-5 mol∙L-的CH3COOH溶液时的[H+]和α
- 解:1.C起0.1000C平0.10-[H+] [H+] [H+]注意
第11页:0.10 mol/L HAc的解离度
计算结果:0.10 mol·L-1 HAc 溶液中 [H+] = 1.34×10-3 mol·L-1,解离度 α = 1.34%。
第12页:极稀醋酸溶液的精确求解
由于 C/Ka = 1.0×10-5/1.8×10-5 = 0.55 ≪ 400,不能使用近似公式,需解一元二次方程求 [H+]。
第13页:9.3 同离子效应
- 3 同离子效应和盐效应若在弱电解质溶液中加入盐时,对解离平衡有影响
- .同离子效应:导致↘HAcH++Ac-[Ac-]增大平衡向右移NaAcNa++Ac
第14页:例10-2 HAc的氢离子浓度
例 10-2:HAc ⇌ H+ + Ac-,起始 0.10、平衡 0.10 - x、x、x;因 C/Ka = 5.6×103 ≫ 400,可近似求得 [H+] = 1.34×10-3 mol·L-1,α = 1.34%。
第15页:同离子效应的计算
加入 NaAc 后:HAc ⇌ H+ + Ac-,起始 0.10、0、0.10,平衡时 [H+] = y = 1.8×10-5 mol·L-1,α = 1.8×10-2%,明显小于未加盐时的 1.34%,体现同离子效应对解离的抑制。
第16页:盐效应
- 盐效应:导致α增大在弱电介质溶液加入强电介质时溶液的离子浓度增大,溶液中离子的有效浓度不能与分子平衡,只有离解出部分离子才能达到平衡,即导致解离度增大
- 在弱电介质溶液中无论加入任何电介质的盐,即能导致盐效应,但盐效应影响较小,一般可忽略
第17页:水的离子积与溶液的pH值
第18页:1水的离子积
- 水的离子积水是一很弱的电介质H20+H2OH3O++OH-简写H20H++OH-平衡时:Kw=通常简写为:Kw=[H+][OH-]
第19页:水的离子积常数
- Kw = [H+][OH-],T = 298 K 时 Kw = 1.0×10-14
- Kw 与浓度无关,但随温度升高而增大,水的解离为吸热反应
第20页:2溶液的pH值
- 溶液的pH值根据水的解离平衡,若改变[H+]或[OH-],平衡将发生移动,但在一定温度下K不变,故利用K=[H+][OH-]可求体系中[H+][OH-],在任何溶液中都有H+OH-,只不过其浓度相对大…
- 当[H+]>[OH-] 酸性溶液[H+]=[OH-] 中性溶液[H+]<[OH-] 碱性溶液
第21页:溶液中氢离子浓度的范围
一般溶液中 [H+] 变化极大,浓的可达 18 mol·dm-3,稀的可低至 10-5 mol·dm-3;对 [H+] = 1~10-14 mol·dm-3 的范围,通常用 pH 表示更为方便。
第22页:pH与pOH的关系
- pH + pOH = 14(常温);pH 越小酸性越强,pH 越大碱性越强
- 非常温条件下 pH + pOH ≠ 14,此时 Kw ≠ 1.0×10-14
- 酸碱指示剂:借助颜色变化指示溶液 pH 值的物质,如酚酞