第三章 电解质溶液

例 某电解质HA溶液，其质量摩尔浓度为0.1 mol·kg-1， 测得此溶液的△Tf为0.19℃，求该物质的解离度。
解 设HA的解离度为α，
HA(aq)
H+(aq) +A-(aq)
平衡时/mol·kg-1 0.1-0.1α
0.1α 0.1α
[HA]+[H+]+[A-]=0.1(1+α) mol·kg-1
（2）有的离子在某个共轭酸碱对中是碱，但在
另一个共轭酸碱对中却是酸。这种物质称为两
性物质。
(例如HCO3-)
（3）质子理论中没有盐的概念，盐在质子理论
中都是离子酸或离子碱。
（二）酸碱反应的实质 酸碱质子理论认为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。
H+
HCl
NH 3
NH
4
Cl
HCl给出质子，转变成它的共轭碱ClNH3 接受质子转变成它的共轭酸
一、强电解质和弱电解质 1、定义
强电解质： （例如NaCl） 在水溶液中能完全解离成离子的化合物。
弱电解质： （例如HAC） 在水溶液中只能部分解离成离子的化合物。
2、解离度的计算 解离度的定义：电解质达到解离平衡时， 已解离部分浓度和初始浓度之比。
• 表示：
已解离浓度 初始浓度
100％
➢对于不同的电解质，由于其本性不同，解 离度有很大差别。通常按解离度大小，把 质量摩尔浓度为0.1 mol/Kg的电解质溶液 中解离度（实为表观解离度）大于30％的 称为强电解质，小于5％的称为弱电解质， 介于二者之间的称为中强电解质。
根据酸碱质子理论，酸和碱不是孤立的，酸给出 质子后所余下的部分就是碱，碱接受质子后即成 为酸，这种对应关系叫共轭关系。
HPO42－ PO43－ + H+
酸
碱 质子
酸越强，它的共轭碱越弱，酸越弱，它的共轭碱 越强。
关于酸碱质子理论：
（1）酸和碱可以是分子，也可以是阳离子或阴
离子。
HCl、HAc、NH4+、
pH值的定义: pH= - lg [H+]
溶液酸碱性也可用pOH表示： pOH= - lg [OH-]
25℃时，[H+][OH-]= 1.00×10-14 所以：pH+pOH=14
体液 血清 成人胃液 婴儿胃液 唾液 胰液 小肠液
人体各种体液的pH
pH
体液
7.35～7.45 大肠液
0.9～1.5
关于平衡常数：
（1）一定温度下，质子传递平衡常数数值一 定。（不随反应物浓度变化而变化）
（2）平衡常数的数值越大，说明反应向右进
行的趋势越大，质子从HA中转移给B-的能
力越强。
H+
HCl
NH3
NH
4
Cl
K
[
NH
4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
][Cl
]
[ HCl ][ NH3 ]
二、水的质子自递平衡
（一）水的质子自递平衡和水的离子积
第三章 电解质溶液
【本章内容】 1. 强电解质溶液理论 2. 酸碱的质子理论 3. 一元酸碱溶液pH的计算 4. 二元酸碱溶液pH的计算 5. 沉淀与溶解平衡
【本章重点】 1. 酸碱的质子理论 2. 一元酸碱溶液pH的计算 3. 沉淀与溶解平衡
【本章难点】 1.二元酸碱溶液pH的计算
第一节 强电解质溶液理论
水分子是两性物质，即能给出质子，又可
接受质子。 H+
H
2O
H
OH2O
2
H O OH H OH
3
H2O
H OH
• 水分子间发生的质子传递反应称为水的质 子自递反应。
水的质子传递平衡常数表达式：
Kw ＝[H3O+][OH-] （1） Kw 也称为水的离子积， Kw与温度有关。
（25℃ Kw ＝1.00×10-14 ） （2）在溶液中，只要 H2O, H+, OH- 三者共存，
根据△Tf=Kfb 0.19 K=1.86 K·kg·mol-1×0.1(1+α) mol·kg-1
α = 0.022 = 2.2%
第三节 酸碱质子理论
一、酸碱的质子理论 （一） 质子理论对酸碱的定义 凡能给出质子H+ 的物质都是——酸。 凡能接受质子H+的物质都是——碱。
HCl、HAc、NH4+、H2SO3等都能给出质子，都是酸； OH、Ac、 NH3、 HSO3、 CO32等都能接受质子， 都是碱。
之间就存在如下的数量关系： [ H+ ][ OH- ]=Kw 不论溶液是酸性，碱性，还是中性。
例. 在纯水中，加入一些酸，其溶液的…（ ） (A) [H+]与[OH-]乘积变大 (B) [H+]与[OH-]乘积变小 (C) [H+]与[OH-]乘积不变 (D) [H+]等于[OH-]
（二）水溶液的pH值 水溶液中同时存在H+， OH-，它们的含量不同， 溶液的酸碱性也不同。 [OH-]=[H+]= 1.00×10-7 mol·L-1 中性 [H+] >1.00×10-7 mol·L-1, [H+] >[OH-] 酸性 [OH-] >1.00×10-7 mol·L-1, [OH-]>[H+] 碱性
（三） 酸碱质子传递平衡和平衡常数
➢酸（HA）与碱（B- ）会发生质子传递反
应，反应达平衡后反应物和产物的浓度都
不变。
H+
HCl
NH 3
NH
4
Cl
➢达到平衡时，产物浓度以计量系数为幂的
连乘积与反应物浓度的连乘积之比为一常
数，称为质子传递平衡常数。
K
[
NH
4
][Cl
]
[ HCl ][ NH3 ]
[H3O ][A ] [HA][H2O]
稀水溶液中，[H2O]可看成是常数，上式改写为
Ka
[H3O ][A ] [HA]
Ka称为酸解离常数
（1）Ka(酸的解离平衡常数)是水溶液中酸强度 的量度， Ka值越大，酸性越强。一定温度下， 其值一定。
二、强电解质溶液理论要点
（1）强电解质在水中是全部解离的。 （2）离子间通过静电力相互作用，每一个离子都
被周围电荷相反的离子包围，形成离子氛。
➢ 由于离子氛的存在，离子间相互作用而互相 牵制，强电解质溶液中的离子并不是独立的 自由离子，不能完全自由运动，因而不能百 分百地发挥离子应有的效能，测出的解离度 （表观解离度）往往不是100％。
乳汁
5.0
泪水
6.35～6.85
尿液
7.5～8.0
脑脊液
～7.6
pH 8.3～8.4 6.0～6.9
～7.4 4.8～7.5 7.35～7.45
三、酸碱的强度
（一）酸和碱的解离平衡常数
在水溶液中，一定温度下，酸HA与水的质子传
递反应达到平衡,平衡常数表达式：
H+
HA + H2O
A- +H3O+
Kc