基础化学第三章电解质溶液[可修改版ppt]

解 设HA的解离度为α，
HA
H+ + A-
平衡时 0.1-0.1α 0.1α 0.1α
[HA]+[H+]+[A-]=0.1(1+α) mol·kg-1
根据△Tf=KfbB α = 0.022 = 2.2%
第一节 强电解质溶液理论
• 校正系数i与解离度α的关系
1) AB 型电解质——在水溶液中的解离平衡时
基础化学第三章电解质溶液
内容提要
1. 强电解质溶液理论
① 强电解质和弱电解质：电解质定义、分类 ② 强电解质溶液理论要点：活度和离子强度
2. 酸碱的质子理论
① 酸碱定义、酸碱反应实质、平衡常数 ② 水的质子自递平衡、水溶液的pH ③ 酸碱强度、平衡移动——同离子效应和盐效
应
内容提要
3. 酸碱溶液pH的计算
离子氛存在，致使离子 间相互作用而互相牵制， 表观解离度不是100%。 • 一种更为简单的离子对 模型，虽然便于理解， 但难以量化。
第一节 强电解质溶液理论
2. 离子的活度和活度因子 • 活度：离子的有效浓度(表观浓度)小于理论浓
度，有效浓度的值就是活度 a B
• 活度因子：离子的活度
aBBbB/bθ
教学基本要求
了解强电解质溶液的理论和概念。 掌握质子酸碱理论的概念、溶液的pH和酸碱
强度的概念。 掌握一元质子弱酸和弱减水溶液pH及有关物
种浓度的计算。 熟悉多元酸碱溶液和两性物质溶液pH及有关
物种浓度的计算。 熟悉难溶强电解质溶液的有关概念。
第一节 强电解质溶液理论
一．
1. 定义：电解质是溶于水中或熔融状态下能导电 的化合物，这些化合物的水溶液称为电解质溶 液。
AB
A+ + B-
平衡时 c-cα
cα
cα
ic =[( c-cα)+cα+cα]= c+cα；i=1+α
2) AB2（或 A2B）型电解质——解离平衡时
AB2
A2+ + 2B-
平衡时 c-cα
cα
2cα
ic =[( c-cα)+cα+2cα]= c+2cα；i=1+2α
第一节 强电解质溶液理论
1. 强电解质溶液理论要点 • 电解质离子相互作用，
第一节 强电解质溶液理论
例 计算下列溶液的离子强度：(1)0.10 mol·kg-1 NaNO3溶液； (2) 0.020 mol·kg-1KBr+0.030 mol·kg-1ZnSO4溶液。
解 (1) I =1/2[b(Na+)Z2(Na+)+b(NO3-)Z2(NO3-)] =1/2[(0.10 mol·kg-1)(+1)2+(0.10 mol·kg-1)(-1)2] =0.10 mol·kg-1
(2) I =1/2[b(K+)Z2(K+)+b(Br-)Z2(Br-)+b(Zn2+)Z2(Zn2+) +b(SO42-)Z2(SO42-)]
=1/2[(0.020mol·kg-1)(+1)2+(0.020mol·kg-1)(-1)2 +(0.030mol·kg-1)(+2)2+(0.030 mol·kg-1)(-2)2]
=0.14 mol·kg-1
第一节 强电解质溶液理论
4. Debye—Hückel理论 ：
lgi Azi2 I
• 平均活度因子
lgAzz I
• 对于较高离子强度的溶液
lgi
Azi2 1 I
I
或
lg
Az 1
0.068
1.0 0.809 0.76 0.606 0.130 0.35 0.047
第一节 强电解质溶液理论
3. 离子强度：离子的活度因子是溶液中离子间作 用力的反映，与离子浓度和所带电荷有关
def 1
I 2
i biZi2
•
b和代的i和该替 单Z离位bi分i。子为别的m为o电l溶·k荷g液-数1中。，第近i种似离计子算的时质，量也摩可尔以浓用度ci
b／(mol·kg-1) 0.001
HCl
0.966
KOH
0.96

H2SO4 Ca(NO3)2 CuSO4
0.88
0.005 0.928 0.93
0.01 0.904 0.90
0.05 0.803 0.82
0.1 0.796 0.80
0.265
0.16
0.5 0.753 0.73 0.651 0.154
① 酸碱溶液pH基本关系式和简化计算 ② 一元弱酸或弱碱溶液 ③ 多元酸碱溶液 ④ 两性物质溶液：两性阴离子溶液、弱酸弱碱
盐溶液、氨基酸型两性物质溶液
4. 酸碱的电子理论
内容提要
5. 难溶强电解质的沉淀溶解平衡
① 溶度积和溶度积规则 ② 沉淀平衡的移动：沉淀的生成，同离子效应
和盐效应；分级沉淀、沉淀的溶解
+
N a C l(s ) H 2 ON a + (a q )+ C l-(a q )
第一节 强电解质溶液理论
一．
• 电解质可分为强电解质和弱电解质两类。在水 溶液中能完全解离成离子的化合物就是强电解 质。例如
Na+ClHCl
Na+ + Cl- (离子型化合物) H+ + Cl- (强极性分子)
• 弱电解质在水溶液中只能部分解离成离子的化 合物。例如：
HAc
H+ + Ac-
第一节 强电解质溶液理论
• 解离度：达解离平衡时，已解离的分子数和分 子总数之比。单位为一，可以百分率表示。
已解离分子数
原有分子总数
• 通常0.1 mol·kg-1溶液中，强电解质α>30%； 弱电解质α<5%；中强电解质α=5%～30%。
第一节 强电解质溶液理论
例 某电解质HA溶液，其质量摩尔浓度b(HA)为0.1 mol·kg-1，测得此溶液的△Tf为0.19℃，求该物 质的解离度。
④ 对于弱电解质溶液，因其离子浓度很小，一般 可以把弱电解质的活度因子也视为1。
第一节 强电解质溶液理论
• 目前不能由实验测定电解质溶液单种离子的活 度因子，但可测定离子的平均活度因子γ±。
• 1-1价型电解质的离子平均活度因子：
离子的平均活度：
a aa
第一节 强电解质溶液理论
一些强电解质的离子平均活度因子(25℃)
• γB称为溶质B的活度因子， bθ为标准态的浓度 (即1 mol·kg-1)。
第一节 强电解质溶液理论
① 由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般
B 1
② 当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电荷 数也少时，活度接近浓度，即 γB≈1。
③ 溶液中的中性分子也有活度和浓度的区别，不 过不象离子的区别那么大，所以，通常把中性 分子的活度因子视为1。