第三章 水溶液化学

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新教材人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡 教学课件(共333页)

新教材人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡 教学课件(共333页)
答案 不对;电解质不一定能导电,导电的也不一定为电解质。原因:电解质
导电是有条件的;有些单质、混合物也能导电,这些物质既不是电解质也不
是非电解质。
[深化拓展]
强、弱电解质的比较
电解质类型
强电解质
在水溶液中能够全部电离的
电解质
全部电离
弱电解质
在水溶液中只能部分电离的
定义
电解质
电离程度
部分电离
存在大量电解质分子,存在少
【微思考1】氨水可导电,且呈弱碱性,氨水是否属于弱碱?
提示 氨水是氨气的水溶液,属于混合物,而碱属于化合物,所以氨水不属于
弱碱,但氨水中的NH3·H2O属于弱碱。
二、弱电解质的电离平衡
1.电解质电离方程式的书写
(1)强电解质
全部电离,在写电离方程式时,用“”。如NaCl的电离方程式为NaClNa++Cl-。
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液的pH减小
答案 A
解析 CH3COOH的电离方程式为CH3COOH
CH3COO-+H+,CH3COOH
溶液中加入CH3COONa晶体时,溶液中的c(CH3COO-)增大,平衡向左移
动,c(H+)减小,pH增大;由于体系温度不变,电离平衡常数不变,由于加入
CH3COONa,使溶液中的c(CH3COO-)增大,同时增加了Na+,溶液导电性增强。
实验活动3
盐类水解的应用 P318
素养目标
1.能准确判断强电解质和弱电解质,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
2.会用变化观念与平衡思想描述弱电解质的电离平衡,能正确书写弱电解
质的电离方程式,会分析电离平衡的移动。
3.知道电离平衡常数的意义,培养证据推理与模型认知的核心素养。

人教版高中化学选择性必修第1册 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡(第1课时)

人教版高中化学选择性必修第1册 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡(第1课时)

温度一定,溶度积常数Ksp不变。
【思考】根据平衡常数的定义,尝试写出CaCO3和Mg(OH)2沉淀溶解平衡
的方程式和溶度积的表达式。
(25 ℃)
CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32- (aq) Ksp = c(Ca2+)·c(CO32-) = 3.4×10-9
Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq) + 2OH- (aq) Ksp = c(Mg2+)·c2(OH-) = 5.6×10-12
增大 Ksp只受温度影响
C. 在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡不移动
D. 常温下已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,将0.01 mol/L的BaCl2溶 液与0.001 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合,将析出沉淀
【练习4】
溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示,已知溴酸银 的摩尔质量为236 g/mol,下列说法错误的是( )
A. 溴酸银的溶解是吸热过程 B. 温度升高时,溴酸银的溶解速率加快 C. 60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4 D. 40 ℃时,将0.02 g溴酸银加入到10 g
水中,形成的分散系中存在沉淀溶解 平衡
谢谢观看
如何比较不同类型的难溶电解质的溶解能力?
三、溶度积常数Ksp的意义
【任务】比较25 ℃下MgCO3和Mg(OH)2的溶解度,已知Ksp(MgCO3)= 6.8×10-6 ,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 。 思路:Ksp换算成饱和溶液浓度,再换算为溶解度。
四、溶度积常数Ksp的应用
我们知道,溶液中有沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如, 将BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合,会生成白色的BaSO4沉淀,离子方程 式为:

第三章:水溶液化学1-水溶液通性(2015)

第三章:水溶液化学1-水溶液通性(2015)

§ 3- 1
溶液的通性
四、溶液依数性的应用 1、解释现象: (5)冬季在积雪或结冰的路上撒盐,达到路面除雪的 目的,因溶液的凝固点降低,冰雪溶解。 (6) 食盐和冰的混合物是常用的制冷剂,可达-10℃, 用冰与氯化钙的混合液作制冷剂。可达-50℃。 由于凝固点下降, (7)物质因含有杂质而熔点比纯组分要低,例如:氯 化钡的熔点为963℃,氯化钠的熔点为801℃,而 77.5%的氯化钡和22.5%的氯化钠的混合盐的熔点 则下降到630℃。——由于凝固点下降,
二、非电解质稀溶液的通性——依数性
4、溶液的渗透压: П = c ·RT≈bB· RT
绝对温度T=273+t(K), 温度t(℃); 渗透压П(kPa)
气体摩尔常数 R=8.314kPa· L· mol-1· K-1
≈8.314kPa·kg·mol-1· K-1 物质的量浓度cB (mol· L-1),质量摩尔浓度bB(mol· kg-
m RT 101 103 g 8.314 298 3 M 5 . 76 10 g / m ol 3 V 4.34kPa 10.0 10 L
nB xB n A n B 101 103 101 103 5.76 103 3.16 105 10.0 3 18 5.76 10
量浓度,简称摩尔浓度或浓度。
因 MaB = a MB 则
1 naB nB a
c aB
1 cB a
即 M 、 n、 c 都已基本单元是aB或B有关。
§ 3- 1 一、溶液浓度的表示方法
溶液的通性
2. 质量摩尔浓度bB ,常用单位: mol· kg-1
1kg溶剂A中所含溶质B的物质的量(nB),称为

第三章 水溶液中的离子平衡 章末归纳与整理-高二化学(人教版选修4)

第三章 水溶液中的离子平衡 章末归纳与整理-高二化学(人教版选修4)

<7
c(H+)<c(OH-)
c(H+)<10-7mol·L-1
>7
pH=-lgc(H+) 常温下:①pH相同的酸(或碱),酸(或碱)越弱,其物质的量 浓度越大。②pH相同的强酸和弱酸溶液,加水稀释相同的 倍数时,强酸溶液的pH变化大。
2.酸碱中和滴定过程中的溶液的pH变化规律:在中和反应中,溶液
pH发生很大的变化,在滴定过程中会因pH突变而使指示剂发生颜色变
中和滴定
1.溶液的酸碱性规律:取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小:
溶液 类别
中性 溶液 酸性 溶液 碱性 溶液 定义
规律
c(H+)与c(OH-)的 关系
室温(25 ℃)
数值
pH
c(H+)=c(OH-) c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1 =7
c(H+)>c(OH-)
c(H+)>10-7mol·L-1
2.电离平衡的移动与电离平衡常数K、离子浓度的关系
实例 改变条件 加水稀释
CH3COOH CH3COO-+H+ ΔH>0
NH3·H2O
NH4++OH- H+)
c(OH-)
移动方 向
平衡常 数
c(OH-)
c(H+)
向右 不变 减小 增大 向右 不变 减小 增大
加HCl 加NaOH
盐的类别 溶液的酸碱性
原因
强酸 弱碱盐
强碱 弱酸盐
呈酸性, pH<7
呈碱性, pH>7
弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结 水解实质:盐电
合,使c(H+)>c(OH-)
离出的阴离子、
弱酸根阴离子与H2O电离出的H+
阳离子与H2O电离 出的H+或OH-结
结合,使c(OH-)>c(H+)

化学选修第3章《水溶液中的离子平衡》知识点总结

化学选修第3章《水溶液中的离子平衡》知识点总结

化学选修第3章《水溶液中的离子平衡》知识点总结一、电解质、非电解质,强弱电解质的比较1.电解质、非电解质的概念2.强电解质与弱电解质的概念3.强弱电解质通过实验进行判断的方法(以醋酸HAc为例):(1)溶液导电性对比实验:相同条件下,HAc溶液的导电性明显弱于强酸(盐酸、硝酸)(2)测0.01mol/L HAc溶液的pH>2(3)测NaAc溶液的pH值:常温下,pH>7(4)测pH=a的HAc稀释100倍后所得溶液pH<a+2(5)将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性(6)中和10mL pH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL(7)将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性(8)比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸,分别与同样的锌粒反应产生气体的速率,后者快特别提醒:1.SO2、NH3、CO2的水溶液虽然能导电,但它们仍属于非电解质。

2.电解质强弱的判断,关键是看电解质在水溶液中是否完全电离。

电解质电离程度与溶解度无直接关系,溶解度大的不一定是强电解质(如醋酸),溶解度小的不一定是弱电解质(如硫酸钡)。

3.电解质溶液导电性取决于溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数的多少。

一般来说,相同浓度的强电解质的导电性明显强于弱电解质。

弱酸(碱)与弱碱(酸)反应生成了强电解质,溶液的导电性明显增强。

4.电解质的强弱与溶液的导电性没有直接的关系。

如难溶物BaCO 3,它溶于水的部分能完全电离,故属于强电解质,但溶液的导电性几乎为零。

二、弱电解质电离平衡及电离平衡常数要点一:影响电离平衡的因素:1.温度:升高温度,促进电离(因为电离过程吸热),离子浓度增大2.浓度:溶液稀释促进电离,离子浓度反而变小3.同离子效应:加入与弱电解质具有相同的离子的物质,将抑制电离,相关离子浓度增大;4.加入能反应的物质,促进电离,但相关离子浓度降低。

化学选修4_水溶液中的离子平衡_知识点归纳

化学选修4_水溶液中的离子平衡_知识点归纳

第三章 水溶液中的离子平衡一、弱电解质的电离1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。

非电解质:在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。

强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。

弱电解质: 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。

2、电解质与非电解质本质区别:电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO 2、NH 3、CO 2等属于非电解质 ③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO 4不溶于水,但溶于水的BaSO 4全部电离,故BaSO 4 为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。

3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成 离子的速率 和离子结合成 时,电离过程就达到了 平衡状态 ,这叫电离平衡。

4、影响电离平衡的因素:A 、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。

B 、浓度:浓度越大,电离程度 越小 ;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。

C 、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会 减弱 电离。

D 、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。

9、电离方程式的书写:用可逆符号 弱酸的电离要分布写(第一步为主)10、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子物质单质化合物电解质非电解质: 非金属氧化物,大部分有机物 。

如SO 3、CO 2、C 6H 12O 6、CCl 4、CH 2=CH 2……强电解质: 强酸,强碱,大多数盐 。

如HCl 、NaOH 、NaCl 、BaSO 4弱电解质: 弱酸,弱碱,极少数盐,水 。

如HClO 、NH 3·H 2O 、Cu(OH)2、H 2O ……混和物纯净物浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。

叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱。

新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡本章复习提纲新人教版选择性必修

新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡本章复习提纲新人教版选择性必修

第三章水溶液中的离子反应与平衡本章复习提纲专题一溶液中离子浓度的大小和粒子的守恒关系1.明确两个“微弱”(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的离子的浓度小于弱电解质分子的浓度。

如弱酸HA溶液中c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)。

(2)单一的弱酸根阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的,水解生成的粒子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度。

ⅰ.单一溶液中不同离子浓度的大小比较①正盐溶液基本遵循c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子),当离子外有角标时,顺序提前,如醋酸钠溶液中有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。

在浓度为c mol·L-1(NH4)2SO4溶液中,c(NH+4)>c(SO2-4)>c(H+)>c(OH-)。

②酸式盐溶液a.以电离为主的酸式盐,遵循c(自身)>c(电离产物)>c(水解产物)。

如NaHSO3溶液中,c(Na+)>c(HSO-3)>c(H+)>c(SO2-3)>c(OH-)。

b.以水解为主的酸式盐,遵循c(自身)>c(水解产物)>c(电离产物)。

如NaHCO3溶液中,c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)>c(CO2-3)。

ⅱ.混合溶液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。

①如相同浓度的NH4Cl和氨水混合液中,NH3·H2O的电离程度大于NH+4的水解程度。

则c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。

②又如相同浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液中,因CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。

[特别提示]多元弱酸要考虑分步电离(K a1≫K a2≫K a3),多元弱酸的正盐要依据分步水解分析离子浓度,如Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)。

新教材人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡知识点考点重点难点提炼总结

新教材人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡知识点考点重点难点提炼总结

第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡.......................................................................................................... - 1 - 第二节水的电离和溶液的pH .................................................................................... - 5 - 第三节盐类的水解.................................................................................................... - 19 - 第四节沉淀溶解平衡................................................................................................ - 29 -第一节电离平衡一、强电解质和弱电解质1.实验探究酸 1.0 mol·L-1盐酸 1.0 mol·L-1醋酸pH大小小大导电能力强弱与镁反应现象剧烈反应,产生气体缓慢反应,产生气体结论Mg与盐酸反应速率大,表明盐酸中c(H+)较大,说明在水中盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度实验结论盐酸比醋酸电离程度大微点拨:①电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。

电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。

②电解质的强弱与其溶解度无关。

某些难溶盐,虽然溶解度小,但其溶于水的部分完全电离,仍属于强电解质。

有少数盐尽管能溶于水,但只有部分电离,属于弱电解质,如(CH3COO)2Pb等。

二、弱电解质的电离平衡1.弱电解质的电离平衡在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。

高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为

高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为

高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为化学是一门以实验为载体的科学以研究物质的结构、变化。

小编准备了高二化学选修四第3章知识点,具体请看以下内容。

一、水溶液1、水的电离H2OH++OH-水的离子积常数KW=[H+][OH-],25℃时,KW=1.010-14mol2L-2。

温度升高,有利于水的电离,KW增大。

2、溶液的酸碱度室温下,中性溶液:[H+]=[OH-]=1.010-7molL-1,pH=7酸性溶液:[H+][OH-],[H+]1.010-7molL-1,pH7碱性溶液:[H+][OH-],[OH-]1.010-7molL-1,pH73、电解质在水溶液中的存在形态(1)强电解质强电解质是在稀的水溶液中完全电离的电解质,强电解质在溶液中以离子形式存在,主要包括强酸、强碱和绝大多数盐,书写电离方程式时用=表示。

(2)弱电解质在水溶液中部分电离的电解质,在水溶液中主要以分子形态存在,少部分以离子形态存在,存在电离平衡,主要包括弱②强碱弱酸盐水解显碱性。

CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH③强酸强碱盐不水解。

④弱酸弱碱盐双水解。

Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S(3)水解平衡的移动加热、加水可以促进盐的水解,加入酸或碱能抑止盐的水解,另外,弱酸根阴离子与弱碱阳离子相混合时相互促进水解。

三、沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡与溶度积(1)概念当固体溶于水时,固体溶于水的速率和离子结合为固体的速率相等时,固体的溶解与沉淀的生成达到平衡状态,称为沉淀溶解平衡。

其平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。

PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)Ksp=[Pb2+][I-]2=7.110-9mol3L-3(2)溶度积Ksp的特点Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关,且溶液中离子浓度的变化能引起平衡移动,但并不改变溶度积。

高中化学选修4第三章水溶液中的离子平衡知识点和题型总结

高中化学选修4第三章水溶液中的离子平衡知识点和题型总结

水溶液中的离子平衡§1 知识要点一、弱电解质的电离1、定义:电解质、非电解质 ;强电解质 、弱电解质以下说法中正确的选项是〔 BC 〕A 、能溶于水的盐是强电解质,不溶于水的盐是非电解质;B 、强电解质溶液中不存在溶质分子;弱电解质溶液中必存在溶质分子;C 、在熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,也一定是强电解质;D 、Na 2O 2和SO 2溶液于水后所得溶液均能导电,故两者均是电解质。

2、电解质与非电解质本质区别:在一定条件下〔溶于水或熔化〕能否电离〔以能否导电来证明是否电离〕 电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物 离子化合物与共价化合物鉴别方法:熔融状态下能否导电 以下说法中错误的选项是〔 B 〕A 、非电解质一定是共价化合物;离子化合物一定是强电解质;B 、强电解质的水溶液一定能导电;非电解质的水溶液一定不导电;C 、浓度相同时,强电解质的水溶液的导电性一定比弱电解质强;D 、相同条件下,pH 相同的盐酸和醋酸的导电性相同。

3、强电解质与弱电质的本质区别:在水溶液中是否完全电离〔或是否存在电离平衡〕注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO 2、NH 3、CO 2等属于非电解质③强电解质不等于易溶于水的化合物〔如BaSO 4不溶于水,但溶于水的BaSO 4全部电离,故BaSO 4为强电解质〕4、强弱电解质通过实验进行判定的方法(以HAc 为例):〔1〕溶液导电性比照实验; 〔2〕测0.01mol/LHAc 溶液的pH>2;〔3〕测NaAc 溶液的pH 值; 〔4〕测pH= a 的HAc 稀释100倍后所得溶液pH<a +2 〔5〕将物质的量浓度相同的HAc 溶液和NaOH 溶液等体积混合后溶液呈碱性 〔6〕中和10mLpH=1的HAc 溶液消耗pH=13的NaOH 溶液的体积大于10mL; 〔7〕将pH=1的HAc 溶液与pH=13的NaOH 溶液等体积混合后溶液呈酸性〔8〕比拟物质的量浓度相同的HAc 溶液与盐酸分别与同样的锌粒反响产生气体的速率最正确的方法是 和 ;最难以实现的是 ,说明理由 。

第三章水溶液化学

第三章水溶液化学
第三章水溶液化学
思考题
1 中学中已学了摩尔浓度,为何还要引进 质量摩尔浓度?
2 试分析糖水稀溶液的冷却凝固过程?
应用
海水不易结冰 冬天马路上撒盐水 汽车水箱中加乙二醇
第三章水溶液化学
3渗 透 压
自然现象
为什么医院给病人作静脉点滴用的葡萄糖溶液的质量分 数是5%?
人们在游泳池中游泳时,睁开眼睛很快就会感到疼痛; 而在海水中游泳却没有不适之感?
失。你知道是什么原因吗?
固相蒸气压: 固体表面的分子也会蒸发,在密闭容器中,固体与其蒸
气之间平衡时所具有的蒸气压力称为固相蒸气压。 凝固点: 物质的液相蒸气压和固相蒸气压相等时的温度称为该物
质的凝固点,以符号T第f三p章表水溶示液化。学
水溶液的沸点和凝固点(溶质是难、非、稀)
液体的蒸气压随温度的升高而增大, 固体的蒸气压随温度的升高也增大。 结论:溶液的沸点上升,凝固点下降。
规律: 难挥发的Байду номын сангаас电解质稀溶液的渗透压与溶液的浓 度及热力学温度成正比。
其数学表达式为: π = nRT/V = cRT
式中,c为溶质的浓度(mol/m3); T为热力学温度(K); R为气体常数; n为溶质的物质的量(mol); V为溶液 体积(m3)。 特别注意: c的单位是第m三章o水l/溶m液化3 学
第三章水溶液化学
总 结(定量)
难挥发的非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶 液的质量摩尔浓度成正比。
其数学表达式为:
ΔTbp = kbp m ΔTfp = kfp m m :质量摩尔浓度 定义:1000g溶剂中所含溶质的物质的量。 m = n溶质 / 1000g溶剂,单位为 mol/kg。 kbp、 kfp分别为溶剂的摩尔沸点上升常数和摩尔凝固点下 降常数。它与溶剂的本性有关,不同的溶剂数值不同, 与溶质的本性无关。

人教版高中化学选择性必修第1册 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 章末核心素养整合

人教版高中化学选择性必修第1册 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 章末核心素养整合
离,所以 c 水(H )=c 水(OH )=c
+
=10-13 mol·L-1。
-

溶液(OH )=
溶液 (+ )
-
=
-
-
mol·L-1
②碱溶液
溶液 ( - ) = 碱 (- ) + 水 (- )
溶液 ( +) = 水 ( +)
如常温下,pH=13的NaOH溶液中c水(OH-)=c水(H+)=c溶液(H+)

(2)HA的电离平衡常数K=

(3)升高温度时,K将
(填“增大”“减小”或
“不变”,下同),pH将

(4)由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的
倍。
答案:(1)3 (2)1×10-5 (3)增大 减小 (4)108
解析:(1)HA 电离出的 c(H+)=0.1 mol·L-1×1%=1×10-3 mol·L-1,
=10-13 mol·L-1。
酸性
③正盐溶液 碱性
溶液 ( +) = 水 ( +)
溶液 ( - ) < 水 (- )
溶液 ( - ) = 水 (- )
溶液 ( +) < 水 ( +)
中性:溶液 (+ ) = 水 ( +) =
溶液 ( - ) = 水 (- )
B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
答案:D
解析:A项,根据图像,pH=1.2时,H2A和HA-物质的量分数相

第三章 水溶液化学

第三章  水溶液化学

1 溶液的蒸气压下降
拉乌尔定律: 在一定温度下,难挥发的非电解质稀溶液中溶剂的蒸气 压下降( p)与溶质的摩尔分数成正比。 nB p = n pA = pA xB nB——溶质B的物质的量; xB——溶质B的摩尔分数; pA——纯溶剂的蒸气压。 p = pAxA p——溶液的蒸气压; xA——溶剂A的摩尔分 数;
1 溶液的蒸气压下降
蒸气压的变化规律 ①蒸气压是温度的函数,对于一种纯液体, 在不同的温度下有不同的蒸气压。 变化规律: 液体的蒸气压力随温度的增高而增 大,随温度的降低而下降。 ②同样温度下,液体的种类不同蒸气压的大 小不同,同样条件下易挥发液体的蒸气压大, 难挥发液体的蒸气压小。 ③固体也有蒸气压,其变化规律与液体相同。 例如,冰、碘、樟脑等固体都有较高的蒸气压。
溶液有两大类性质: 1)与溶液中溶质的本性有关:溶液的颜色、密度、酸 碱性和导电性等; 2)与溶液中溶质的独立质点数有关:而与溶质的本身 性质无关————溶液的依数性,如溶液的蒸气压、凝固 点、沸点和渗透压等。
难挥发的非电解质稀溶液有一定的共同性和规律性。
该类性质称为稀溶液的通性,或称为依数性。
3.1.1 非电解质稀溶液的通性
3.1.2 电解质溶液的通性
电解质溶液,或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶 液一样具有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗 透压等性质。
稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的定量关系不 适用浓溶液和电解质溶液。 浓溶液:溶质的微粒较多,溶质微粒之间的相互影响以及溶 质微粒与溶剂分子之间的相互影响大大加强。 电解质溶液:电解质的解离(电离)。 思考:相同浓度的电解质溶液的蒸气压与非电解质比如何变化? 答:其蒸气压下降,沸点上升和凝固点下降,以及溶液渗透 压的数值变化均比同浓度的非电解质大。
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在相同温度下,0.01mol.kg-1的蔗糖溶液和0.001 mol.kg1 的葡萄糖溶液中,哪一种溶液的蒸气压高?
2.溶液的沸点和凝固点
沸点: 当液体的蒸气压等于外界压力时,液体就会沸 腾,此温度称为该液体的沸点,以符号Tbp表示。 思 考 题 放在衣柜中的樟脑球随时间的推移,会逐渐变小以至消 失。你知道是什么原因吗? 固相蒸气压: 固体表面的分子也会蒸发,在密闭容器中,固体与其蒸 气之间平衡时所具有的蒸气压力称为固相蒸气压。 凝固点: 物质的液相蒸气压和固相蒸气压相等时的温度称为该物 质的凝固点,以符号Tfp表示。


电离(解离)理论的创立过程,运用了假设的方法。 1882年,年仅23岁的青年学者阿仑尼乌斯,在前人 成果的基础上进行溶液导电性的研究,发现氨气本身虽 然并不导电,然而其水溶液却能导电,而且溶液越稀, 导电性越强。 1883年,他对这一现象进行了深入的理论分析后认识到, 要想对这一实验现象进行合理的解释,就必须要打破当 时流行的传统观念,大胆地提出假设,即假定溶液中的 电解质在无外界电流的作用下就可以存在两种形态---分子和离子,当溶液稀释时就可以使分子态更多地转化 为离子态,从而使导电性增强。1884年,他公开提出了 电离学说。



如下(a)(b)两个装臵,经过足够长的时间后,会有什么现 象发生?
均发生纯水体积减小、液面降低,糖水体积增大、液面升 高的现象。
原因呢?
实验 测m=0.100 mol/kg葡萄糖溶液凝固点,计算ΔTfp(1)值; 测m=0.100 mol/kgHAc溶液凝固点,计算ΔTfp (2)值; 测m=0.100 mol/kgNaCl 溶液凝固点,计算ΔTfp (3)值 结果 三个ΔTfp值均不同, ΔTfp (2) /ΔTfp (1)=1.01 ΔTfp (3) /ΔTfp (1)=1.87 分析 为什么出现了偏差? 与电解质的解离有关。阿仑尼乌斯由此获1903年诺贝 尔化学奖。

结(定量)
难挥发的非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶 液的质量摩尔浓度成正比。 其数学表达式为: ΔTbp = kbp m ΔTfp = kfp m m :质量摩尔浓度 定义:1000g溶剂中所含溶质的物质的量。 m = n溶质 / 1000g溶剂,单位为 mol/kg。 kbp、 kfp分别为溶剂的摩尔沸点上升常数和摩尔凝固点 下降常数。它与溶剂的本性有关,不同的溶剂数值不 同,与溶质的本性无关。
为什么?
对浓溶液而言,溶质的微粒较多,溶质微粒之间的 相互影响以及溶质微粒与溶剂分子之间的相互影 响大大加强,这些复杂因素使稀溶液的定量关系 发生了偏差。 对电解质溶液而言,这种偏差是由于电解质发生了 解离,使溶液中溶质粒子数增加。
电解质的偏差可用电解质溶液与同浓度(m相同)的非电解 质溶液凝固点下降的比值i来表示。如表 几种电解质水溶液(m=0.100 mol/kg )的i值
这说明此类不同侧面的现象原来都是电离过程的种种表 现。因此 i 的存在正是对电离学说的一个定量的、更有 力的证明。这样电离学说就从一个科学假设提升为一个 科学理论。为此阿仑尼乌斯于1903年荣获诺贝尔化学奖。 可以说,没有假设,就没有电离理论。 假设的产生和演变是一个复杂的思维过程,主要包 括三个阶段:提出假设;由假设推出结论;验证结论。 正确的假设能经得起实践的多次检验,随着实践的发展 而发展,在一定条件下形成真正的理论。


生物组织中有一些重要的化合物,它们在水中不易溶解 (如鸡蛋白)。由于这些溶液的浓度很小,溶液的沸点上 升和凝固点下降都不明显,因此不能用此两种方法来测 定它们的摩尔质量。 但是即使是很稀的溶液,其渗透压的数值还是相当可观的, 以298K时的0.100 mol.dm-3溶液为例,可计算其渗透压π = cRT = 248 kPa ,根据目前的实验水平,测定10-4 mol.dm-3溶液的渗透压(248 Pa )是不成问题的。因此我 们可以用渗透压的方法来测定这种非常稀的溶液中的溶 质的摩尔质量。
从表看出:AB型强电解质(如NaCl)的 i 接近于2
A2B型强电解质(如K2SO4)的 i 接近于3
弱电解质(如CH3COOH)的 i 略大于1
所以,对同浓度的溶液来说:沸点高低或渗透压大小的顺 序为:
A2B或AB2型强电解质 > AB型强电解质 > 弱电解质
> 非电解质
蒸气压或凝固点的大小顺序则相反
电解质 观察到的 ΔTfpˊ/K 按ΔTfp = kfp m计 算的ΔTfp/K i = ΔTfpˊ/ΔTfp
NaCl K2SO4
0.348 0.458
0.186 0.186 0.186
1.87 2.46 1.01
CH3COOH 0.188
i 值与什么有关呢? 与电解质的种类有关。 又如何来解释 i 值呢? 与电解质的解离有关。阿由此获1903年诺贝尔化学奖。 反过来,用i可修正定量关系。
思 考 题 为什么上图中仅标出了溶液的浓度,没有标出溶液的 名称?
例: T=298.15K, p(H2O)=3167Pa 0.5mol.kg-1, p(蔗糖)=3136Pa 1.0mol.kg-1, p(蔗糖)=3108Pa 0.5mol.kg-1, p(葡萄糖)=? 3136Pa 说明:溶液蒸气压的下降与溶质本性无关,只与一 定量溶剂中的溶质的粒子数目(即物质的量)有关, 这种相关性称为依数性。
对电解质溶液,上面介绍的定量关系可修正为:
Δp = xB p(A) i ΔTbp = kbp m i ΔTfp = kfp m i π = nRT/V = cRT i
对浓溶液而言,其偏差无法进行修正



1 质量摩尔浓度m 相同的盐水与糖水相比,哪个更容 易结冰? 2 稀溶液的依数性的研究,提供了四种测定摩尔质量 的方法。哪一种较好? 运用得较多的是凝固点下降法。为什么?
水溶液的沸点和凝固点(溶质是难、非、稀)
液体的蒸气压随温度的升高而增大, 固体的蒸气压随温度的升高也增大。 结论:溶液的沸点上升,凝固点下降。


(1)Δp上下是否一样大? (2)冰的斜率大? (3)273.16K? (4)在喜玛拉雅山顶上烧开水,开水温度只有80℃? (5) 为什么溶液的Tfp也与冰相线比较? (6) 如加入易挥发的溶质,则凝固点是升还是降? (7)如加入易挥发的溶质,则沸点是升还是降? (8) 定性:溶液越浓,沸点上升越多,凝固点下降越 多。
3.1.2 电解质溶液的通性
对浓溶液或电解质溶液来说,与非电解质稀溶液一样, 具有溶液的蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和 渗透压,而且溶液的浓度越大,相应的蒸气压下降 越多、沸点上升越多、凝固点下降越多、渗透压越 大。 不同的是:前面介绍定量计算公式不再适用 Δp = xB p(A) ΔTbp = kbp m ΔTfp = kfp m π = nRT/V = cRT


试求298K时浓度为0.100 mol.dm-3溶液的渗透压 解: 根据 π = nRT/V = cRT 得 π = 0.100×103mol.m-3×8.314Pa.m3.mol-1. k-1×298K = 248k 答:此溶液的渗透压为248kPa。 可见:浓度为0.100 mol.dm-3的溶液渗透压还是很大的



液体的蒸气压与哪些因素有关?
(2)蒸气压下降
①实验:当在溶剂中加入一种难挥发的溶质后,发现 溶液的蒸气压便下降。 换句话说,在同一温度下,溶解有难挥发溶质的溶液, 其蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压。 注意:所谓溶液的蒸气压就是溶剂的蒸气压和溶质的 蒸气压。
②分析原因
溶液的浓度越高,溶液的蒸气压下降越多
3.1.1 非电解质溶液的通性
1.溶液的蒸气压 实例:
一段时间后
原因:蒸气压在起作用 p(H2O) > p(糖水)
(1)蒸气压(通常指的是饱和蒸气压)
蒸发: 液体表面能量足够大的分子克服 分子间引力而逸出到气相中的过程 称为蒸发或气化。 凝聚:蒸气分子因热运动而撞击液面 时,受到液体分子引力作用而重新 进入液体相的过程称为凝聚。
蒸气压的形成过程
一杯水放在密闭的容器中,一方面水面上 能量较大的分子会克服水分子间的引力而 逸出,成为水蒸气分子;另一方面水蒸气 分子相互碰撞,凝聚成为液体水。
一定T下,液体的蒸发速率是恒定的,蒸 发刚开始时,蒸气分子不多, V凝聚<<V蒸发,随着蒸发的进行,蒸气分 子浓度↑, V凝聚↑ ,
一定时间后,当V凝聚=V蒸发,液体和它的 蒸气分子处于平衡状态,此时蒸气分子所 具有的压力称为该温度下的液体的饱和蒸 气压。
思考题
1 中学中已学了摩尔浓度,为何还要引进 质量摩尔浓度? 2 试分析糖水稀溶液的冷却凝固过程? 应 用
海水不易结冰 冬天马路上撒盐水 汽车水箱中加乙二醇
3渗 透 压
自然现象 为什么医院给病人作静脉点滴用的葡萄糖溶液的质量分 数是5%? 人们在游泳池中游泳时,睁开眼睛很快就会感到疼痛; 而在海水中游泳却没有不适之感? 等等,均与渗透压有关。 半透膜: 只允许溶剂分子通过,而不允许溶质分子通过的膜 称为半透膜。例如,细胞膜、动物的膀胱等。半透膜 具有的特性原因,至今说法不一。 渗透: 溶剂分子通过半透膜进入另一侧溶液的扩散过程称渗 透
3.2 酸碱解离平衡
思考题 (1) Na2SO3溶液呈酸性还是碱性?浓度为0.10mol· dm 3时具体的 pH值?
(2)研究表明,人体血液的pH应维持在 7.35~7.45 之间,pH 值的改变若超过了0.5个单位时,就可能会 导致生命危险。那为何当人吃了蔬菜和果类(含有柠 檬酸的钠盐和钾盐)后Fra bibliotek没有出现问题?
渗透压的形成
概念:纯水通过半透膜扩散到溶液中,使溶液的液面 升高。为使液面不升高,须在液面上加一压力 → 渗透压,用符号π 表示。 规律: 难挥发的非电解质稀溶液的渗透压与溶液的浓 度及热力学温度成正比。 其数学表达式为: π = nRT/V = cRT 式中,c为溶质的浓度(mol/m3); T为热力学温度(K); R为气体常数; n为溶质的物质的量(mol); V为溶液 体积(m3)。 特别注意: c的单位是mol/m3
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