第九章 溶液中的电子酸碱平衡
溶液中的电子酸碱平衡
第9章 溶液中的电子酸碱平衡一、选择题1.已知Sr 3(PO 4)2的溶解度为1.0×10-6 mol ·L -1,则该化合物的溶度积常数为( B )(A )1.0×10-30; (B )1.1×10-28;(C )5.0×10-30; (D )1.0×10-12。
2.已知Zn(OH)2的溶度积常数为1.2×10-17,则Zn(OH)2在水中的溶解度为 ( A )(A )1.4×10-6 mol ·L -1; (B )2.3×10-6 mol ·L -1;(C )1.4×10-9 mol ·L -1; (D )2.3×10-9 mol ·L -1。
3.已知Mg(OH)2的Θsp K =1.8×10-11,则其饱和溶液的pH 为 ( C )(A )3.48; (B )3.78; (C )10.52; (D )10.22。
4.AgCl 和Ag 2CrO 4的溶度积分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则下面叙述中正确的是( C )(A )AgCl 和Ag 2CrO 4的溶解度相等; (B )AgCl 的溶解度大于Ag 2CrO 4;(C )二者类型不同,不能由Θsp K 大小直接判断溶解度大小;(D )都是难溶盐,溶解度无意义。
5.BaSO 4的相对分子质量为233,Θsp K =1.0×10-10,把1.0×10-3mol 的BaSO 4配成10L 溶液,BaSO 4未溶解的质量是 ( C )(A )0.0021g ; (B )0.021g (C )0.21g (D )2.1g6.向Mg(OH)2饱和溶液中加MgCl 2,使Mg 2+浓度为0.010 mol ·L -1,则该溶液的pH 为{Θsp K [ Mg(OH)2]=1.8×10-11} ( D )(A )5.26; (B )4.37; (C )8.75; (D )9.63。
9章
HCl、HI、H2SO4、HNO3、HClO4在水中为什么具有 相同的酸度呢?
若在非水溶剂(如甲醇)中,酸度又不同呢。
同一溶剂中,酸碱的强弱由其本质决定
HCl H 2O Cl H 3O 酸1 碱2 碱1 酸2 强酸 弱碱 弱碱 强酸
HAc H 2O Ac H 3O 酸1 碱2 碱1 酸2 弱酸 弱碱
第九章: 酸碱平衡
9-1 酸碱理论
一、S.Arrhenius 酸碱理论(经典酸碱理论) 瑞典科学家S.Arrhenius于1887年提出 二、酸、碱质子理论(Proton Theory of Acid and Base) 1923年丹麦化学家Brønsred(布朗斯特)和英国化
学家Lowry(劳莱)提出。 三、酸碱电子理论 1923年,由美国物理化学家Lewis提出,又称Lewis酸
例1: 液氨中,HAc变为强酸: 而HCl也是强酸:
HAc + NH3(l) = Ac- + NH4+ 强酸 强碱
HCl + NH3(l) = Cl- + NH4+ 强酸 强碱
NH3(l)把HAc和HCl的酸性“拉平”。原因是 NH3(l) 碱 性 强 , 它 是 HAc 和 HCl 酸 性 的 “ 拉 平 试 剂”。这种现象称为“拉平效应”。
常见指示剂的变色范围 指示剂 变色范围 酸色 过渡色
甲基橙 3.1 – 4.4 红
橙
甲基红 4.4 – 6.2 红
橙
石 蕊 5.0 – 8.0 红
紫
酚 酞 8.0 – 10.0 无色 粉红
碱色 黄 黄 蓝
玫瑰红
9-3 弱酸弱碱的电离平衡
一、一元弱酸(弱碱)的电离平衡 ● 电离平衡常数
9电子酸碱平衡-习题
6.已知fGo(Pb2+,aq)=-24.3KJ•mol-1,fGo(F-,aq)=-276.5KJ•mol-1, fGo(PbF2 ,s)=-620.4KJ•mol-1。 298K, PbF2 的 pKsp 值是 ( (A) 8.95 (B) -8.95 (C) 7.57 (D) -7.57 )
-1
(A)1.36×10-18; (C)0.95×10-20;
13. 根据酸碱电子理论, 下列物质中不可作为 Lewis 碱的是 (A) Cl(B) NH3 (C)Zn2+ (D)F-
( )
二、填空题 1.同离子效应使难溶电解质的溶解度 电解质的溶解度 增加 减小 ,盐效应使难溶 大 得多。
;同离子效应较盐效应
(A)AgCl 和 Ag2CrO4 的溶解度相等; (B)AgCl 的溶解度大于 Ag2CrO4;
Θ K sp (C)二者类型不同,不能由 大小直接判断溶解度大小;
(D)都是难溶盐,溶解度无意义。
第九章 溶液中的电子酸碱平衡
Θ K sp 9. BaSO4 的相对分子质量为 233, =1.0×10-10, 把 1.0×10-3 mol
2.求在 1.5 L1.0 mol·L-1 Na2S2O3 溶液中能溶解多少克 AgBr? 已知:Mr(AgBr) = 5.0×10
-13
Θ K 188, 稳 [Ag(S
Θ K 2O3) ]= 2.8×10 , sp (AgBr) =
3 2
13
解:设 AgBr 在 Na2S2O3 溶液中溶解度为 x mol·L-1 AgBr(s) + 2NH3 1-2x K = Ksp·K 稳= 14
Fe(OH)3 s 6F- FeF63- +3OH -
酸碱平衡基础知识讲义
强酸,10-5左右为弱酸,10-10左右为极弱酸.
弱碱也可以按Kb的大小进行相应分类.
电离常数为平衡常数.所以也与浓度无关
,而只受体系本身性质和温度的影响.
问 题
9-3.2:电离度和电离常数均可表示弱电解质的 电离程度,它两各自有何特点和区别以及联 系?(B级掌握)
解:虽然两者均可表示弱电解质的电离程度, 但有区别,当体系确定时,电离常数只与温度 有关,而电离度还与浓度有关.
Ka
[H][Ac] [HAc]
平 平 浓衡浓衡 度
度
一元弱碱的电离如NH3的电离平衡:
H2O + NH3
NH4+ + OH-
其平衡常数: 碱常数
Kb
[NH4][OH] [NH3]
平 平 浓衡浓衡 度 度
一般Ka(或Kb)值越大,表示酸或碱的电离程 度就越大.通常把Ka在10-2左右的酸称为中
6) 交界碱:介于软碱与硬碱之间的碱.如 NO2-,SO32-,Br,N2,C6H5NH2,C6H5N,N3-等.
2. 软硬酸碱的结合原则
电子理论指出:硬酸配硬碱,软酸配软碱;但 软硬不相配(即形成的酸碱加合物稳定性差)
因为硬-硬,软-软结合能形成稳定配合物,且 反应速度较快.而硬-软结合的倾向较小,所形成 的配合物不够稳定,且反应速度较慢.交界酸碱 不论对象是硬还是软,均能与之反应,所形成的 配合物的稳定性及反应速度适中.
9-2 水的离子积和pH
一:水的离子积(C级掌握)
在任何水溶液中有下列平衡存在:
H2O + H2O H3O+ + OH或简写为: H2O H+ + OH-
其平衡常数 Kw [H]O [ H ]
溶液中化学平衡(1)-酸碱电离平衡
K
a1
K
b3
K
a2
K
b2
K
a3
K
b1
K
w
22
Kb3
KW Ka1
1.0 1014 7.6 103
1.31012
K
a2
K
b3
23
3. 解离度和稀释定律
K a,K b是在弱电解质溶液体系中的一种平衡常数,不受浓度影
响,而浓度对解离度有影响,浓度越稀,其解离度越大。
如果弱电解质AB,溶液的浓度为c0,解离度为α。
HAc + OHNaAc的水解反应
H2O + Ac-
H2O + Ac- HAc + OH-
酸碱反应总是由较强的酸与较强的碱
作用,向着生成相对较弱的酸和较弱
的碱的方向进行。
12
4.2.2 酸碱的相对强弱
1.水的离子积常数
作为溶剂的纯水,其分子与分子之间也有质子的传递
H2O +H2O
H3O+ + OH-
例如0.10mol.L-1HAc的解离度是1.32%, 则溶液中各离子浓度是 c (H+)=c (Ac-)
=0.10×1.32%=0.00132mol.L-1。
2
4.1.2 活度与活度系数
强电解质的解离度并没有达到100%。这 主要是由于离子参加化学反应的有效浓度要 比实际浓度低。 离子的有效浓度称为活度。
a3
c(H )c(PO43 ) c(HPO42 )
4.4 1013
三种酸的强度为:H3PO4 >H2PO4- >HPO42--
20
21
磷酸各级共轭碱的解离常数分别为:
第九章酸碱平衡
第九章酸碱平衡本章总目标:1:了解酸碱理论发展的概况2:了解同离子效应和盐效应对解离平衡的影响。
3:掌握酸、碱、盐以及缓冲溶液的pH值的相关计算。
4:了解离子活度、活度因子、离子强度等概念。
5:了解缓冲溶液的组成;缓冲作用原理;缓冲溶液的性质。
各小节的目标:第一节:弱酸和弱碱的解离平衡1:掌握一元弱酸的解离平衡常数的意义、用途和计算。
2;掌握一元弱碱的解离平衡常数的意义、用途和计算。
当时,3:解离度概念——平衡时已经解离的浓度与起始浓度之比。
4:同离子效应——在弱电解质的溶液中国,加入与其具有相同离子的强电解质,使弱电解质的解离平衡左移,从而降低弱电解质的解离度。
5:掌握多元弱酸的解离平衡的计算。
6:了解水的离子积常数、溶液的pH等基本概念。
7:熟练掌握缓冲溶液pH值的计算:(c酸/c盐);(C碱/C盐)8:可以解释缓冲溶液可以达到缓冲目的的原因。
第二节:盐的水解1:掌握水解平衡常数的计算:1.弱酸强碱盐:;2.强酸弱碱盐:;3.弱酸弱碱盐:2:可以运用公式——来解释升温促进水解的原因。
3:掌握单水解过程的计算——,4;掌握双水解pH值的计算:第三节:电解质溶液理论和酸碱理论的发展1:掌握离子强度、活度的概念和离子强度的计算。
2:理解盐效应对弱电解质解离度的影响。
3:了解酸碱质子理论、酸碱溶剂体系理论和酸碱电子理论。
Ⅱ习题一选择题1.某弱酸HA的Ka=2.0×10-5,若需配制pH=5.00的缓冲溶液,与100ml,1.0mol/L的NaAc相混合的1.0mol/LHA体积应为()A. 200mlB.50mlC.100mlD.150ml2.已知相同浓度的盐NaA ,NaB,,NaC,NaD的水溶液的pH依次增大,则相同浓度的下列溶液中解离度最大的是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A .HA B.HB C.HC D.HD3.pH=3和pH=5的两种HCl溶液,以等体积混合后,溶液的pH是()A .3.0 B.3.3 C.4.0 D.8.04.已知Kb0(NH3)=1.8×10-5,其共轭酸的Ka0值为()(《无机化学例题与习题》吉大版)A . 1.8×10-9 B. 1.8×10-10 C. 5.6×10-10 D.5.6×10-55.难溶电解质M2X的溶解度S与溶度积Ksp之间的定量关系式为()A.S =KspB.S=(Ksp/2)1/3C. S =Ksp1/2D.S =(Ksp/4)1/36.下列物质中,既是质子酸,又是质子碱的是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A.OH-B.NH4+C.S2-D.PO43-7.欲配制pH=13.00的NaOH溶液10.0L,所需NaOH固体的质量是()(原子量Na=23)A .40g B.4.0g C.4.0×10-11g D.4.0×10-12g8.H2AsO4-的共轭碱是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H3AsO4B. HAsO42- C . AsO43- D.H2AsO3-9.往银盐溶液中添加HCl使之生成AgCl(Ksp=1.56×10-10)沉淀,直至溶液中Cl-的浓度为0.20mol/L为止。
第9章 溶液中的质子酸碱平衡
9.3 水的电离平衡和pH
1 水的电离平衡 2 溶液的pH
1.水的电离平衡:
水是一个弱电解质,可发生如下电离:
H2O(l) + H2O(l) H3O+ (aq) + OH-(aq)
简写为:H2O (l) H+ (aq) + OH-(aq)
KW
=
c(H3O+ ) c
c(OH- ) = c(H3O+ ) c
Note:讨论问题,有时要用到a和r,但是在本章的计
算中,如不特殊指出,则认为 a = c ,r = 1。
(4).离子强度
➢ 衡量溶液中离子与它的离子氛之间的作用强弱。 ➢ 离子浓度越大,离子所带电荷越高,离子与 离子氛之间的作用越强。
I=1/2Σcizi2
I:离子强度(mol·L-1) ci:i离子的浓度(mol·L-1) Zi :i 离子的电荷数
H+
酸1 + 碱2
碱1 + 酸2
酸碱反应的方向则取决于溶液中两种酸释放质子能力的 强弱及两种碱接受质子能力的强弱。一般反应方向是由 强酸与强碱发生反应,向生成弱的共轭碱和共轭酸方向 进行。
①HF在水溶液中的电离反应是由给出质子的半反应和接 受质子的半反应组成的。
HF(aq) H+ + H2O(l) HF(aq) + H2O(l)
4). 除离子氛外,在浓溶液中,还存在离子缔合现象, 阴阳离子形成离子对作为独立单元而运动。
5). 强电解质只有无限稀释时才能完全忽略离子间的相 互作用。
(3).活度与活度系数
活度:又称有效浓度,是指电解质溶液中实际 上可起作用的离子的浓度,即扣除了离子间相 互作用的浓度,以a (activity)表示。活度和浓 度c的关系为:
大学化学 第九章 溶液中的质子酸碱平衡 PPT课件
9.1 电解质在水溶液中的状况
9.1.1 电解质溶液的依数性
Tf' i= T f
9.1.1 强电解质溶液理论 • 1 离子氛模型 • 2 活度,活度因子及离子强度
aB=rB×CB 或是 aB=rB×mB
活度因子(activity factor) 无限稀释的时候 r=1 r 反映了离子之间相互作用力的大小
电离理论只适用于水溶液,但在非水溶剂和无水 的情况下,电离理论又无法适应。
碳酸钠和磷酸钠等盐的水溶液显碱性,电离理论也无法解 释.
二、酸碱质子理论 (Bensted-Lowry质子理论)
1、酸碱的定义 酸:凡能给出质子(H+)的物质都是酸。如HCl、NH4+、 HSO4-是酸; 碱:凡能接受质子的物质都是碱。 Cl-、NH3、HSO4是碱。 酸和碱可以是分子或离子。 酸碱两性物质:既能给出质子,又能接受质子.
共轭碱。
酸碱质子理论
强酸给出质子的能力很强,其共轭碱则较弱, 几乎不能结合质子,因此反应几乎完全进行(相当于 电离理论的全部电离)。 HCl + H2O 酸1 碱2 H3O+ + Cl酸2 碱1
弱酸给出质子的能力很弱,其共轭碱则较强, 因此反应程度很小,为可逆反应(相当于电离理论的 部分电离)。
HAc + H2O H3O+ + Ac酸1 碱2 酸2 碱1
③质子论中没有盐的概念。
酸碱质子理论
3.酸碱反应 根据酸碱质子理论,酸碱反应的实质,就是两个 共轭酸碱对之间质子传递的反应。例如: HCl + NH3 === NH4+ +Cl酸1 碱2 酸2 碱1 NH3和HCl的反应,无论在水溶液中或气相中, 其实质都是一样的。 即HCl是酸,放出质子给NH3,然后转变为它的 共轭碱Cl-; NH3是碱,接受质子后转变为它的共轭酸NH4+。 强酸放出了质子,转化为较弱的共轭碱。
水溶液中酸碱平衡
2
NH
4
Ca
Ca
2
2NH 3
H2
酸?
NH 3(g) HCl (g) NH 4Cl(s)
碱?
酸?
例2:水溶液中 HSO4- 酸?碱? Na2CO3 碱?
②.碱被限制为氢氧化物:
过去认为:NH4+半径143pm, K+半径139pm, NH4OH应为强碱,但实际上氨水是弱碱,而且 从未分离出NH4OH。
K
θ a
数值的大小体现出弱酸的相对强弱
p284
一元弱酸溶液中 H+浓度的近似计算式:
cH
K
θ a
c HA
解离度 :
α
K
θ a
c HA
一元弱碱 BOH
解离常数通常用
K
θ b
表示
BOH ⇌ B OH
cOH
K
θ b
cBOH
α
K
θ b
c BOH
例:0.010mol•dm-3NH3(aq)在298K的解离度 为4.2%,求其 K bθ。
溶液酸性 溶液中性 溶液碱性
pH标度
为了方便指示水溶液的酸碱性,丹麦科学家
S.P.L.Sörensen在1909年提出pH标度。
定义:
pH lg[cH /cθ ]
简写为: 或:
pH lg[c H ] pH lg[H ]
例:某水溶液中[H+]=3.0×10-10 mol·dm-3,求其 pH值。
(Lewis酸碱电子理论 )
① 酸碱定义 凡是可给出电子对的分子、离子或原子团
高考化学一轮复习精品课件第九章水溶液中的离子平衡水的电离和溶液的酸碱性(ppt)
易错警示 (1)任何情况下水电离产生的 c(H+)和 c(OH-)总是相等的。 (2)水的离子积常数适用于任何酸、碱、盐的稀溶液。即 Kw=c(H+)·c(OH-)中的 c(H+)、c(OH-)分别是溶 液中 H+、OH-的总浓度,不一定是水电离出的 c(H+)和 c(OH-)。 (3)水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用,因此,室温下,若由水电离出的 c(H+)<1×10-7 mol·L-1,该 溶液可能显酸性,也可能显碱性。
答案:B
解析:依据题图分析可知,Kw(A)>Kw(B)>Kw(C)=Kw(D),故 A 错误;向水中加入醋酸钠固体,溶液中 c(OH -)变大,c(H+)变小,故 B 正确;常温下,pH=4 的硫酸和 pH=10 的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的 pH =7,B 点对应温度不是常温,故 C 错误;升高温度,c(H+)、c(OH-)均应增大,且保持 c(H+)=c(OH-),故 D 错误。
2.[2015·哈尔滨模拟]向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件,能促进水的电离,并能使溶液中 c(OH
-)>c(H+)的操作是( )
①稀硫酸 ②金属钠 ③氨气 ④FeCl3 固体
⑤NaClO 固体 ⑥将水加热煮沸
A. ②⑤
B. ①④
C. ③④⑥
D. ④
答案:A
解析:稀硫酸、氨气抑制水的电离,金属钠、FeCl3 固体、NaClO 固体、将水加热煮沸促进水的电离, 但 FeCl3 固体使溶液显酸性,将水加热煮沸,水仍呈中性。
二|递进题组 题组一 水的电离平衡及影响因素 1.[2014·湖南十三校联考]已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 水的离子积常数关系为:Kw(B)>Kw(A)>Kw(C)>Kw(D) B. 向水中加入醋酸钠固体,可以从 C 点到 D 点 C. B 点对应的温度下,pH=4 的硫酸与 pH=10 的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液的 pH=7 D. 升高温度可实现由 C 点到 D 点
无机化学__第九章_酸碱平衡
酸1 碱2
酸2 碱1
弱酸给出质子的能力很弱,其共轭碱则较强, 因此反应程度很小,为可逆反应(相当于电离理论的 部分电离)。
HAc + H2O H3O++Ac-
酸1 碱2
酸2 碱1
h
8
酸碱质子理论
氨和水的反应,H2O给出质子,由于H2O是弱酸 所以反应程度也很小,是可逆反应(相当于NH3在水 中的电离过程)。
这样,加深了人们对于酸碱和酸碱反应的认识。关于 酸碱的定量标度问题,酸碱质子理论亦能象电离理论一 样,应用平衡常数来定量地衡量在某溶剂中酸或碱的强 度,这就使酸碱质子理论得到广泛应用。
但是,酸碱质子理论只限于质子的放出和接受,所以 必须含有氢,这就不能解释不含氢的一类的反应。
h
11
9-2 水的离子积和PH
h
16
酸碱盐溶液中的电离平衡
按酸碱质子理论,其共轭酸碱对如: HBB-+H+
K其a=共[B轭-][碱H+的]/电[H离B]为: B-+H2OHB+OH-
越减大 。K两即Kp所对Kba越=)式 K以 于a,定a[和大H相 p多则义KBK酸乘 元a]其为 值b[O成性得弱共正pH反越K:酸轭-值a]=比/强如K碱[越-Bal关KgH-的大K]b3系=aP碱,KO,w性对4→所越应H以弱的2,P(O酸K弱b4越-越→酸弱小H的。P)。酸O4性2-酸越度强递(Kb
(1)电离作用: 根据酸碱质子理论的观点,电离作用就是水与分 子酸碱的质子传递反应。
在水溶液中,酸电离时放出质子给水,并产生共 轭碱。
h
7
酸碱质子理论
强酸给出质子的能力很强,其共轭碱则较弱,几 乎不能结合质子,因此反应几乎完全进行(相当于电 离理论的全部电离)。
溶液中酸碱平衡的系统处理知识讲义(ppt 89页)
pH
三元酸H3A的摩尔分数
分母由4项组成:
M = [H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka3 x3 = [H3A]/c= [H+]3/M x2 = [H2A-]/c= [H+]2Ka1/M x1 = [HA2-]/c= [H+]Ka1Ka2/M x0 = [A3-]/c=Ka1Ka2Ka3/M
Ka
= 0.15
H + + K a
pH = 8.00时
x(HAc) = 5.7×10-4, x(Ac-) ≈ 1.0
例: 药物的吸收方式可表示为
H++A-
pH=7.4 血浆
HA
隔膜
pH=1.0
HA
胃
H++A-
假设H+, A-等离子不能穿透隔膜, HA分子可 自由通过隔膜. 达平衡时, 隔膜两边的HA浓度 相等,但总药浓度不同.
F-
3.17
pH
HCN的x-pH图
x
1.0
HCN
CN-
0.5
0.0 02 4 6
HCN的优势区域图
HCN
8 10 9.31
pKa 9.31
12 pH
CNpH
(2) 二元弱酸H2A的摩尔分数 C =[H2A]+[HA-]+[A-2]
x2
=
H + 2 +
H + 2 K a 1 H + +
9.5 溶液中酸碱平衡的系统处理
一、溶液中酸碱组分的分布
1.酸的浓度和酸度
• 酸的浓度:是指在一定体积溶液中含有某种酸溶质的量, 即酸的分析浓度,包括已离解的酸浓度和未离解酸的浓 度,用c酸表示。
大学化学基础:溶液中的电子酸碱平衡
A
酸
+
:B
碱
=
H
A:B
酸碱加合物
+
+ H +H
O
H
H
O H
H
+
+ H +H
N H
H
H
N H
H NH3
2+
2+ Cu + 4NH3
NH3
Cu NH3
NH3
酸碱之间以配位键相互结合,并不发生电子转移
Lewis的电子理论有关酸、碱的划分 凡金属阳离子及缺电子的分子都是酸; 凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。
2+
2 3
2 ① 加酸 2H+ + CO3 H 2 O + CO2
c (CO ) J J < Ksp 利于 BaCO3 的溶解。
② 加 BaCl2 或 Na2CO3
3
例:25oC,已知 Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,求 同温下S(Ag2CrO4)/g· L-1。
解:
1
Ag2 CrO4 (s)
2 + 2Ag (aq) CrO4 (aq) +
平衡浓度/(mol L )
2x
x
+ 2 2 Ksp (Ag 2CrO4 ) {c(Ag )} {c(CrO4 )}
易溶物: > 1 克 微溶物: 0.01~1 克 难溶物: < 0.01 克
影响物质溶解度的因素: (定性解释) 1 离子的电荷密度(离子所带电荷与其体积之比): 电荷密度增加,溶解度下降(如硫化物等) 2 晶体的堆积方式:堆积紧密,不易溶(如BaSO4等)
溶液中的质子酸碱平衡
拉平效应:溶剂将酸或碱的强度拉平的 作用,称为溶剂的“拉平效应”。 例如:在H2O中HCl、H2SO4和HNO3的强度 相同;在液氨中HCl 、HAc都是强酸。
.
酸碱的强度
酸碱强度决定于:
根据
zH+ = 1 zCa2+ = 2
I
=
1 2
mizi2
zCl– = –1
I = 0.5(0.0512+0.0522 + 0.1512) = 0.2(mol·L–1)
.
活度和活度系数
活度: 电解质溶液中离子实际发挥作用的浓度 a = γc
活度 活度系数 浓度
• 当溶液的 I相同时, 离子自身的电荷越高, 则 γ的数值越小.
简化H:+ HAc H+ + Ac- 只能瞬间存在简化H:+ H2O H+ + OH-
②碱的离解:
④中和反应:
NH3 +H+ NH+4 H2OH+ +OH-
NH3 +H2ONH+4 +OH-
H+
OH- +H+ H2O H+H++ Ac- HAc NH4+H++OH- NH3 +H2O
.
H+
⑤ 盐的水解反应是质子转移反应
δ 1.0
HF
F-
0.5
0.0
02 4 6
优势区域图
3.17
HF pKa
3.17
上大 无机化学B 第九章酸碱平衡.ppt
[H ] Kac
[H+]2 = 110-14/1.7510-5 0.1= 5.71 10-11
[H+] = 7.56 10-6 mol·L-1 pH = 5.12
2020年3月5日 10时18分
二、 多元弱酸弱碱的解离平衡 例如:
C 2 1
2020年3月5日 10时18分
当 <5%或 c酸/Ka 500 时, 1- ≈1
所以:
Ka C 2
或者:
Ka
C
此即所谓稀释定律,也就是电离度和电 离常数的关系式。
2020年3月5日 10时18分
有关电离度的讨论: 1、同类型弱酸(碱),如浓度相同,可将作为电离程 度的量度。 2、同一弱酸(碱), 和浓度的平方根成反比。 即:浓度越稀,电离度越大,而H+? 以上又称稀释定律,但注意,仅适用于弱电解质。 3、 随温度的变化而变化,但变化不大。
NH3是碱,接受质子后转变为它的共轭酸NH4+。 强酸放出的质子,转化为较弱的共轭碱。
2020年3月5日 10时18分
9-2 弱酸和弱碱的解离平衡计算
9-2-1 水的电离与pH值 1、水的电离平衡
水是一种弱电解质,常温下有如下平衡:
H2O H OH 并有: K w [H ][OH ] 10 14 (25℃下)
例题: 计算常温下0.1mol·L-1 HAc溶液中 H+ 浓度、HAc的平衡浓度、溶液的pH值以及此 时HAc的电离度。(ka=1.8×10-5 )
解 : 因为由题意可知有C/Ka>500, 所以有:
[H ] Cka 0.11.8 105 1.34103
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第九章溶液中的电子酸碱平衡一、选择题1.根据酸碱电子理论,下列物质中不可作为Lewis碱的是(C) (A)Cl-(B)NH3(C)Zn2+(D)F-2.已知Sr3(PO4)2的溶解度为1.0×10-6mol·L-1,则该化合物的溶度积常数为()(A)1.0×10-30;(B)1.1×10-28;(C)5.0×10-30;(D)1.0×10-12。
溶液中的电子酸碱平衡3.下列有关分步沉淀叙述中正确的是( A) (A)离子积先达到Kθsp的先沉淀出来;(B)沉淀时所需沉淀试剂浓度大者先沉淀出来;(C)溶度积小的物质先沉淀;(D)被沉淀离子浓度大的先沉淀。
4.同离子效应使( B)(A)弱酸电离度增大,难溶盐溶解度增大;(B)弱酸电离度减小,难溶盐溶解度减小;(C)弱酸电离度变小,难溶盐溶解度增大;(D)弱酸电离度变大,难溶盐溶解度减小。
5.向饱和AgCl溶液中加水,下列叙述中正确的是( B) (A)AgCl的溶解度增大;(B)AgCl的溶解度、Kθsp均不变;(C)AgCl的Kθsp增大;(D)AgCl的溶解度、Kθsp大。
溶液中的电子酸碱平衡6.已知∆f G o(Pb2+,aq)=-24.3KJ•mol-1,∆f G o(F-,aq)=-276.5KJ•mol-1, ∆f G o(PbF2 ,s)=-620.4KJ•mol-1。
298K,PbF2的p K sp值是( ) (A)8.95 (B)-8.95 (C)7.57 (D)-7.577.已知Kθsp(CaF2)=5.3×10-9, 在0.250L、0.1 mol·L –1的Ca(NO3)2溶液中能溶解CaF2 ( B)(A) 1.0×10-5 g (B)2.3×10-3 g(C)) 2.0×10-5 g (D)1.0×10-4g8.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则下面叙述中正确的是(C)(A)AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等;(B)AgCl的溶解度大于Ag2CrO4;K大小直接判断溶解度大小;(C)二者类型不同,不能由Θsp(D)都是难溶盐,溶解度无意义。
溶液中的电子酸碱平衡9.BaSO 4的相对分子质量为233,Θsp K =1.0×10-10,把1.0×10-3 mol 的BaSO 4配成10L 溶液,BaSO 4未溶解的质量是( )(A )0.0021g ; (B )0.021g(C )0.21g (D )2.1g10.在0.10 mol ·L -1 Fe 2+溶液中通入H 2S 至饱和(0.10 mol ·L -1),欲使FeS 不沉淀,溶液的pH应是[Θsp K (FeS) = 6.0×10-18,H 2S 的Θa 1K Θa 2K =9.23×10-22]( )(A )pH ≤4.10; (B )pH ≥0.10;(C )pH ≤2.91;(D )pH ≥2.91。
11.SrCO3在下列溶液中溶解度最大的是(A)(A)0.1 mol·L-1 HAc (B)0.1 mol·L-1 Sr(NO3)2(C)水(D)0.1 mol·L-1 NaNO312.已知 23Ni(en)的Θ稳K=2.14×1018,将2.00 mol·L-1的en溶液与0.200 mol·L-1的NiSO4溶液等体积混合,则平衡时[Ni2+]/ mol·L -1为()(A)1.36×10-18;(B)2.91×10-18;(C)0.95×10-20;(D)4.36×10-20溶液中的电子酸碱平衡二、填空题1.同离子效应使难溶电解质的溶解度减小,盐效应使难溶电解质的溶解度增加;同离子效应较盐效应大得多。
2.已知Θsp K(BaSO4) = 1.1×10-10。
若将10 ml0.2 mol·L-1 BaCl2与30 ml 0.01 mol·L-1 Na2SO4混合,沉淀完全后溶液中[Ba2+][ 24SO]= 1.1×10-10。
3.Mn(OH)2的Kθsp为1.9×10-13,在纯水中其溶解度为3.6×10-5 mol·L–1,其饱和溶液的pH值为__4.14_。
0.05 mol Mn(OH)2(s)刚好在浓度为2.8mol·L–1,体积为0.50L的NH4Cl溶液中溶解。
4.向含有固体AgI的饱和溶液中:(1)加入固体AgNO3,则[I-]变小。
(2)若改加更多的AgI,则[Ag+]将不变。
(3)若改加AgBr固体,则[I-]变小,而[Ag+] 大。
溶液中的电子酸碱平衡5.已知PbF2的溶度积为2.7×10-8,则在PbF2饱和溶液中,[F-]= 3.8×10-3mol·L-1;PbF2溶解度为1.9×10-3mol·L-1。
6.若AgCl在水中,0.010 mol·L-1 CaCl2中,0.010 mol·L-1 NaCl 中及0.050 mol·L-1 AgNO3中溶解度分别为S1,S2,S3,和S4,将这些溶解度按由大到小排列的顺序为S1>S3>S2>S4。
7.已知K sp, AgCl>K sp, AgBr>K sp, AgI,则AgCl、AgBr、AgI在相同浓度NH3·H2O溶液中的溶解度大小顺序为AgCl>AgBr>AgI。
8.列出下列反应的平衡常数K Θ与有关配离子的Θ稳K ,难溶盐的Θsp K 以及酸、碱的Θa K 、Θb K 的关系式:(1)Ag 2S + 4CN -2Ag(CN)-2+S 2-,K Θ=Θ2(K )稳ΘspK ; (2)Ag (NH 3)2++Br -+2H +AgBr + 2NH 4+,K Θ=3b,NH (K22st )()w K K spK溶液中的电子酸碱平衡三、计算题1. pH=5.0时,要使0.01 mol ·L -1铁盐溶液不生成Fe (OH )3沉淀,可加入NaF 防止,计算所需NaF 的最低浓度。
K sp Fe(OH)3= 4×10-38,K 稳[FeF6]3- = 1×1016。
解:设平衡时F ‾ 浓度为x mol L ‾1()-3--36Fe(OH)6F FeF +3OH s +=x 0.01 10-9()3922sp st 60.0110410K K K x--⨯=⋅=⨯=得:-1x=⋅0.054mol L∴所需平衡时的NaF浓度为0.054molL‾1溶液中的电子酸碱平衡2.求在1.5 L1.0 mol ·L -1Na 2S 2O 3溶液中能溶解多少克AgBr ?已知:M r (AgBr) = 188,Θ稳K [Ag(S 2O 3)-32]= 2.8×1013,Θsp K(AgBr) =5.0×10-13解:设AgBr 在Na 2S 2O 3溶液中溶解度为x mol ·L -1AgBr (s ) + 2NH 3-++Br )Ag(NH 231-2x x xK = K sp ·K 稳= 1422140.44(12)x x x =⇒=-∴m AgBr = 0.44×188×1.5×10-3= 124.08 g3.将6 mol/L NH 3·H 2O 与0.2 mol/L CuSO 4等体积混合,求混合溶液中的[Cu 2+]、[-24SO ]、[NH 3]?已知[Cu(NH 3)4]2+的K 稳 = 3.49×1012解:混合后:-1O H N H L 3mol C 23⋅=⋅1Cu L 0.1mol C 2-⋅=+1SO L 0.1mol C 24-⋅=-设先全部生成配离子,配离子再解离,有x mol ·L -1的-243)Cu(NH 解离溶液中的电子酸碱平衡Cu2++ 4NH3-24Cu(NH3)1 4 1解离前 0 2.6 0.1 解离后 x 2.6+4x 0.1-x41246.21.01049.3)46.2(1.0⋅≈⨯=+⋅-x x x x ∴161027.6-⨯=x∴混合溶液中124162L0.1mol ][SO ,106.27][Cu ---+⋅=⨯=13L 2.6mol ][NH -⋅=。
4.将5.0×10-3 L 0.20 mol ·L -1的MgCl 2溶液与5.0×10-3L 0.10 mol ·L-1的氨水混合时,有无Mg(OH)2沉淀生成?为了使溶液中不析出Mg(OH)2沉淀,在溶液中至少要加入多少克固体NH 4Cl ?(忽略加入固体NH 4Cl 后溶液体积的变化,NH 3的K b = 1.8×10-5,Mg(OH)2的K sp = 1.8×10-11)解:C Mg2+ = 0.1 mol ·L -1C NH3 = 0.05 mol ·L -1b 541[OH ] 1.8100.0509.510(mol L )K C----=⋅=⨯⨯=⨯⋅溶液中的电子酸碱平衡∴有沉淀若不析出Mg(OH)2,则:∴加入NH 4Cl 质量0.067×53.5×5.0×10-3×2 = 0.036 g2-242Mg OH 80.1(9.510)9.010 > sp Q C C K +--=⋅=⨯⨯=⨯1152Ksp 1.810[OH ] 1.3410[Mg ]0.1---+⨯===⨯3345Kb[NH ] 1.8100.05[NH ]0.067mol L[OH] 1.3410-+-⨯⨯≥==⋅⨯。