同离子效应与缓冲溶液
实验八酸碱和沉淀溶解平衡
橙(甲基橙:变色范围pH3.1~4.4 (红→黄))指示液,观察
溶液的颜色。然后加入少量固体NaAc,观察颜色有何
变化,并解释之。
3 (2) 在试管中加入约2ml的 0.1mol/L NH3·H2O溶 液,加一滴酚酞(酚酞:变色范围pH8.0-10.0 (无色→ 红) )指示液,观察溶液颜色。再加入少量固体NH4Cl ,观察颜色变化,并解释。
6
无机化学教研室
4.用pHS-25型酸度计测量缓冲溶液的pH值
(1) 0.05molL-1NaH2PO48ml-0.05molL-1Na2HPO42ml缓冲 溶液的配制:准确量取0.05molL-1NaH2PO48ml和0.05molL-1 Na2HPO42ml,倒入烧杯中,混匀,用pHS-25型酸度计测其pH 值,与理论值对照。 (2) 用上述方法再配制一份0.05molL-1NaH2PO45ml-0.05
试管中加入2mol/L HCl溶液,沉淀是否溶解?
在第二支试管中加入饱和NH4Cl溶液,沉淀是
否溶解?加入HCl和NH4Cl对平衡各有何影响?
10
10
无机化学教研室
(2) 在2支试管中分别加入5滴饱和(NH4)2C2O4 溶液和5滴0.1mol/L CaCl2溶液,观察白色 CaC2O4沉淀的生成。然后在第一支试管内加入 2mol/L HCl溶液约1ml,搅拌,观察沉淀是否 溶解?在另一支试管中加入2mol/L HAc溶液约 1ml,观察沉淀是否溶解?试加以解释。 (3) 取0.5ml,0.1mol/L NaCl溶液,加几滴 0.1mol/L AgNO3溶液,观察AgCl沉淀的产生, 11 再往其中加入2mol/L NH 3·H2O,观察由于配 离子的生成而导致沉淀溶解。
实验二无机综合性质实验
实验⼆⽆机综合性质实验性质综合实验⼀、实验⽬的1.加深理解同离⼦效应、盐类的⽔解及浓度和温度对弱电解质解离平衡的影响;2.学习缓冲溶液的配制,并验证其缓冲作⽤;3.了解沉淀的⽣成和沉淀的溶解以及沉淀转化的条件;4.学会离⼼机、酸度计的使⽤;5. 加深理解温度、反应物浓度对氧化还原反应速率的影响;加深理解电极电势与氧化还原反应的关系;了解介质对氧化还原反应的影响;掌握物质浓度对电极电势的影响;⼆、实验原理弱电解质溶液中加⼊少量含有相同离⼦的另⼀强电解质时,使弱电解质的离解程度降低,这种效应称为同离⼦效应。
弱酸及其盐或弱碱及其盐的混合溶液,当将其稀释或在其中加⼊少量的强酸或强碱时,溶液的pH 值改变很少,这种溶液称作缓冲溶液。
缓冲溶液的pH 值(以HAc 和NaAc 为例)可⽤下式计算:盐的⽔解是中和反应的逆反应,盐类⽔解可改变溶液pH 值。
有些盐类⽔解除可改变溶液pH 值外还能产⽣沉淀或⽓体。
在难溶电解质的饱和溶液中,未溶解的难溶电解质和溶液中相应的离⼦之间建⽴了多相离⼦平衡。
例如在PbI 2饱和溶液中,建⽴了如下平衡:2+-2PbI Pb +2I ?其平衡常数的表达式为-2I sp K c c =?2+Pb ,称为PbI 2的溶度积。
根据溶度积规则可判断沉淀的⽣成和溶解,如将Pb(Ac)2和KI 两种溶液混合时,如果:2I c c -?2+Pb >sp K ,溶液过饱和,有沉淀析出;2I c c -?2+Pb =sp K ,溶液饱和;2I c c -?2+Pb <sp K ,溶液未饱和,⽆沉淀析出。
使⼀种难溶电解质转化为另⼀种难溶电解质,即把⼀种沉淀转化为另⼀种沉淀的过程称为沉淀的转化,对于同⼀种类型的沉淀,溶度积⼤的难溶电解质易转化为溶度积⼩的难溶电解质。
对于不同类型的沉淀,能否进⾏转化,要具体计算溶解度进⾏⽐较。
氧化型/还原型,θE 越⼤,氧化型(剂)氧化能⼒增强;θE 越⼩,还原型(剂)还原能⼒越强 0.059[]lg []E E n θ=+氧化型还原型三. 实验⽤品1. 仪器点滴板试管若⼲玻棒酸度计量筒(25mL )酒精灯离⼼机离⼼试管烧杯(50mL )2. 试剂pH 试纸 HCl (0.1 mol?L -1) HAc (0.1 mol?L -1) NaOH (0.1 mol?L -1) NH 3?H 2O (0.1 mol?L -1)酚酞 NH 4Ac(固)甲基橙 NaAc (0.1 mol?L -1) NaOH (0.1 mol?L -1) NH 3.H 2O(1.0 mol·L -1) NH 4Cl(0.1 mol·L -1) HAc(0.1 mol·L -1) NaAc(1.0 mol·L -1) HAc(1.0 mol·L -1) BiCl 3(0.1 mol·L -1) HCl(2mol·L -1) Fe(NO 3)3?9H 2O(固) Al 2(SO 4)3 (0.1 mol·L -1) NaHCO 3(0.5 mol?L -1) Pb(NO3)2(0.1 mol·L -1) Na 2S(0.1 mol·L -1) MgSO 4(0.1 mol·L -1) 氨⽔(2mol·L -1) NH 4Cl(1mol·L -1) MgCl 2(0.1 mol·L -1) Pb(Ac)2(0.01 mol·L -1) KI(0.02 mol·L -1) NaNO 3(固) Na 2SO 4 (0.1 mol·L -1) K 2CrO 4(0.1 mol·L -1) AgNO 3(0.1 mol·L -1) NaCl(0.1 mol·L -1) Fe(NO 3)3 (0.1 mol·L -1) Al(NO 3)3(0.1 mol·L -1) NaOH(2mol·L -1) KI(0.1 mol·L -1) KBr(0.1 m ol·L -1) FeCl 3(0.1 mol·L -1) CCl 4 KMnO 4 (0.01 mol·L -1)H 2SO 4(3.0 mol·L -1)NaOH (6 mo l·L -1)Na 2SO 3(0.1 mol·L -1) H 2C 2O 4(0.1 mol·L -1) Pb(NO 3)20.5 mol·L -1) Pb(NO 3)(0.1 mol·L -1)HAc (1.0 mol·L -1)Na 2SiO 3(0.5 mol·L -1) ZnSO 4(1.0 mol·L -1) CuSO 4(0.5 mol·L -1) CuSO 4(0.005 mol·L -1)四. 实验内容(⼀)溶液的pH 值在点滴板上,⽤pH 试纸测试浓度各为0.1 mol·L -1的HCl ,HAc ,NaOH ,NH 3?H 2O 的pH 值,并与计算值作⼀⽐较(K a ? HAc =1.8×10-5,K b ?NH3?H2O =1.8×10-5)。
离子平衡
实验三离子平衡一、实验目的1. 理解弱电解质的同离子效应及影响电离平衡的因素。
2. 掌握缓冲溶液的做用原理、组成、性质和配制方法。
3. 加深理解沉淀-溶解平衡,沉淀生成和溶解的条件。
4. 了解分步沉淀及沉淀的转化。
二、实验原理弱电解质在水溶液中都发生部分离解,离解出来的离子与未离解的分子处于平衡状态。
若在此平衡系统中加入含有相同离子的强电解质,就会使电离平衡向左移动,从而电离程度降低,这种作用称为同离子效应。
弱酸(或弱碱)及其盐的混合溶液,具有抵抗外来的少量酸、碱或稀释的影响,而使其溶液pH基本不变,这种溶液称为缓冲溶液。
在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,难溶电解质离子浓度与标准浓度比值以离子系数为幂的乘积是一个常数,称为溶度积常数,简称溶度积。
将任意状况下离子浓度幂的乘积与溶度积比较,则可以判断沉淀的生成或溶解,称为溶度积规则。
在已生成沉淀的系统中,加入某种能降低离子浓度的试剂,使溶液中离子积小于溶度积时,就可使沉淀溶解,此外盐效应也可使难溶电解质的溶解度有所增大。
如果溶液中同时存在数种离子,它们都能与同一种试剂作用产生沉淀,当溶液中逐渐加入此沉淀剂时,某种难溶电解质的离子浓度幂的乘积先达到它们的溶度积的就先沉淀出来,后达到它们溶度积的就后产生沉淀,这种先后沉淀的次序称为分步沉淀。
将一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,称为沉淀的转化。
对于相同类型难溶电解质之间的转化的难易,可以通过比较它们溶度积的大小来判别。
三、仪器和药品仪器:台秤、试管药品:固体NH4Ac酸HCl、HAc碱NH3·H2O、NaOH盐KI、AgNO3、K2CrO4、MgCl2、NH4Cl、Pb(NO3)2、ZnCl2、Na2SO4、Na2CO3、Na2S、NaF、PbCl2、(NH4)2C2O4、其他甲基橙、pH试纸四、实验内容五、问题、讨论1. 什么是离解平衡和沉淀-溶解平衡的同离子效应?如何用实验证明弱碱溶液中的同离子效应?2. 什么是溶度积规则?本实验中使沉淀溶解的方法有哪些?。
同离子效应和缓冲溶液
选择和配制缓冲溶液时,首先要参考缓冲范围,选择合适 的共轭酸,使 落在缓冲范围之内,然后通过调节共轭酸碱对的 浓度比(c酸/c碱)来达到要求。 【例4-6】用10mL 6.0mol/LHAc溶液,配制pH=4.5的 HAc-NaAc缓冲溶液100mL,需称取NaAc•3H2O多少克? 解 由附录一查得, K a =1.75×10-5。 因为 所以
5
pH=4.9
3.缓冲范围
c酸 pH =pKa lg c共轭碱
缓冲溶液的缓冲能力有限,当共轭酸碱对的浓度之比(即c
酸/c共轭碱)为1∶1时,缓冲溶液的缓冲能力最大。通常,c酸/c共 轭碱=0.1~10时,缓冲溶液具有明显的缓冲能力,此时
pH =pKa 1
(4-13)
该pH范围称为缓冲溶液的有效缓冲范围,简称缓冲范围。
4.3.1 同离子效应与缓冲溶液
K a c'
结论:往HAc中加入NaAc或HCl溶液时,会因增大Ac- 或H+的浓度,而使HAc的解离平衡向左移动,HAc的解离 度降低。
想一 想
试分析在NH3溶液中加入NaOH或NH4Cl时,能否使NH3
的解离平衡发生移动?NH3的解离度如何变化?
NH3+H2O
由于同离子效应使HAc的解离度变的更小,因此可作如下近 似处理
0 0 . 1 0 xx [ A c ] [ H ] . 1 0 x K x a H A c 0 . 1 0 x 0 . 1 0
K a
A c ] [ H ] [ H A c
5 x 1 . 7 51 0 m o l / L 0 . 0 0 1 7 5 % c H A c . 1 0 m o l / L 0
缓冲溶液
缓冲溶液的pH
• 缓冲溶液 缓冲溶液的pH可以用亨德森-哈塞尔巴尔赫方程来估算。 以弱酸HA为例,HA的解离常数被定义为: • 取对数后可得到: • 即亨德森-哈塞尔巴尔赫方程。式中HA指缓冲对组分中 的弱酸,A^-指其共轭碱。显然由此式可知,当组分中 酸性物质与碱性物质浓度相等时(此时称作halfneutralization),溶液,pH=pKa。所以一般配制缓冲溶液 缓冲溶液 时常选取pKa与溶液要控制的pH值相近的弱酸。但由于 离子强度的影响,缓冲溶液 缓冲溶液的pH与理论值稍有不同。如 缓冲溶液 两种在组分浓度相同的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲溶 缓冲溶 液的pH是7.4(磷酸pKa2=7.96)。 • 用两种或两种以上调节范围相互重叠的缓冲物质配制的 缓冲溶液可以获得更大的缓冲范围。 缓冲溶液
缓冲溶液的应用
• 缓冲溶液 缓冲溶液有许多用途,例如人体血液中含 有磷酸二氢根-磷酸氢根、碳酸-碳酸氢钠等 多对缓冲对,维持血液的pH在7.35至7.45之 间,以维持酶的活性。 • 在工业上,缓冲溶液 缓冲溶液常被用于调节染料的 缓冲溶液 pH。缓冲溶液 缓冲溶液还可以被用于pH计的校正 。 缓冲溶液
• 缓冲溶液是为了控制反应体系的pH,保证 反应正常进行的一个重要条件。 • 缓冲溶液中保持pH不变的作用称为缓冲作 用,缓冲作用的原理与同离子效应有密切 的联系。利用同离子效应,缓冲溶液就能 在一定范围内抵抗少量强酸、强碱和较多 水的稀释,而保持pH的基本不变。 • 缓冲溶液中发挥作用的弱酸和弱酸盐(或 弱碱和弱碱盐)称为缓冲对。缓冲对的浓 度越大,加入强酸或强碱时其浓度值及浓 度比值越小缓冲溶液的体系将被破坏。所 以说缓冲对的浓度越大,缓冲溶液的缓冲 容量越大。
常见缓冲溶液
成分 盐酸—柠檬酸钠 柠檬酸—柠檬酸钠 乙酸—乙酸钠 K2HPO4—KH2PO 4 Na2HPO4—NaH2PO4 硼酸—氢氧化钠 1—5 2.6—5.6 3.7—5.6 5.8—8 6—7.5 9.2—11 pH调节范围 调节范围
酸碱平衡和酸碱滴定—同离子效应和缓冲溶液(应用化学课件)
0.10
H 3 O Ac
0
0.10 x 0.10
0.10
x
0.10 x 0.10
c(H ) c(Ac ) x(0.10 x) 0.10 x
Ka
1.8 10 5
c(HAc)
0.10 x
0.10
(H + ) = = 1.8 × 10−5 mol ⋅ L−1 , pH = 4.75
c (H ) 1.8 10 5
100% 0.018%
c
0.10
在0.10mol·L-1HAc溶液中,α(HAc)=1.33%,
pH=2.87。而在0.10mol·L-1HAc- 0.10mol·L-1NaAc
混合溶液中,pH=4.74,α(HAc)只有0.018%,
HAc的解离度降低到原来的1/72。
c( HAc ) / c
0.99
( )Τ
pK
lg
4.75
lg
4.76
a
− lg
−
c
(
Ac
)
/
c
1.01
( )Τ
在Hac和NaOH共存溶液中,加入少量HCl或NaOH,溶液的pH值几乎不变化!
( − )Τ
⑴弱酸—弱酸盐
例HAc-NaAc,H2CO3—NaHCO3
HA(aq) H 2O(l)
⇌
H3O (aq) A (aq)
K a ( HA )c( HA )
c( H 3O )
c(A )
两边取负对数,则
精选电解质溶液-同离子效应实验报告六篇
一、实验目的(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。
了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
二、实验原理在弱电解质的解离平衡或难溶电解质的沉淀一溶解平衡体系中,加入与弱电解质或难溶电解质具有相同离子的易溶强电解质,则平衡向左移动,产生使弱电解质的解离度或难溶电解质的溶解度明显降低的现象,叫做同离子效应。
三、实验用品(仪器、药品)试管、药匙、氨水、醋酸铵固体、酚酞。
甲基橙、碘化铅。
碘化钾。
四、实验内容及操作步骤(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。
再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,观察溶液颜色的变化并进行解释(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.lmol·dm-3KI溶液。
观察现象,解释之。
五、实验现象及结论(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。
再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,因同离子效应OH-浓度降低,碱性降低,红色溶液颜色变浅或褪去,(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
在小试管中用滴管加入1毫升0.1摩尔/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示剂,因醋酸溶液呈酸性,使甲基橙溶液有无色变为红色。
再用药匙向小试管中加入少许醋酸铵晶体,振荡使其溶解,因同离子效应,氢离子浓度降低,酸性降低,橙红色溶液颜色变为橙黄色或黄色。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.lmol·dm-3KI溶液。
有黄色沉淀碘化铅生成。
一、实验目的(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。
了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
同离子效应和缓冲溶液
同离子效应和缓冲溶液同离子效应和缓冲溶液,听上去像化学课上那些令人头疼的概念。
嘿,别紧张,让我们轻松聊聊这些东西。
想象一下,咱们在厨房里调味,盐、糖,各种调料都是为了让菜好吃。
这就跟同离子效应有点关系。
它说的是在溶液里,当我们添加某种离子时,那个离子跟已有的离子相互影响,结果就像调味料一样,改变了整个菜的味道。
就比如你加了一勺盐,哇,立马提鲜了,但也可能让其他味道变得不那么突出。
咱们再说说缓冲溶液,简单来说,就是一种能保持pH值相对稳定的“防护墙”。
想象一下,一场激烈的篮球赛,队员们拼命往篮筐里投球,瞬息万变。
缓冲溶液就像教练,让队员们在比赛中保持冷静,不至于让分数差距越来越大。
它能抵抗一些“外来者”的干扰,比如酸或者碱的加入。
就像你和朋友聚会,突然有个家伙喝了太多酒,搞得气氛尴尬。
好在你有个靠谱的朋友,帮你把局面拉回正常。
同离子效应和缓冲溶液之间有种微妙的关系。
缓冲溶液里的主要成分常常是弱酸和它的盐。
当你添加了同样的离子,哇,这时你就会看到效果了!因为那离子会跟弱酸里的某些成分发生竞争,导致整个溶液的平衡点发生移动。
就好比你朋友跟你抢食物,最后只好分着吃,虽然有点不满,但总比干等着强。
你可能会想,为什么要搞这些复杂的东西?生活中其实有很多例子。
比如,你喝饮料时,pH值变化很大,咱们的身体可不喜欢这样的波动。
这时候,缓冲溶液就像一位无形的保护者,默默地守护着我们的健康。
要是没有它,咱们的胃可能会暴动,痛苦得像是走在刀尖上。
再说说那同离子效应,它还真是个小调皮,可能让你的实验结果大打折扣。
想象一下,你在做化学实验,结果发现什么都不对劲,原来是你不小心加入了同离子,搞得实验失控。
没错,实验室就像个舞台,演员要各司其职,结果才会完美。
如果哪位演员跑偏了,那剧情可就精彩不起来。
同离子效应在工业和环境科学中也占据一席之地。
咱们制造一些化学品时,得考虑到这些因素。
就像你在做菜时要看调料的搭配,不然可就“味如嚼蜡”了。
同离子效应和缓冲溶液
HAc和NaAc混合溶液,
HAc(aq) == H+(aq) + Ac-(aq)
(大量)
(大量)
: H+的浓度仍保持
+
+
OH- (aq) H+ (aq)
== ==
基本不变,故溶液 pH 基本不变。
H2O(l) HAc(aq)
5
Ø 浓度较大的弱酸及其共轭碱(HAc-Ac-) Ø 浓度较大的弱碱及其共轭酸(NH3-NH4+) Ø 浓度较高的强酸或强碱(不具抗稀释作用等)
pKa 3.75 4.75 7.21 9.25 10.25 12.66
缓冲范围 2.75~4.75 3.75~5.75 6.21~8.21 8.25~10.25 9.25~11.25 11.66~13.66
HAc(aq) == H+(aq) + Ac-(aq)
K
θ a
c(H + ) c(A c- ) c(H A c)
解:设已解离的HAc的浓度为x mol·L-1
HAc = H+ + Ac‾
起始浓度/ mol·L-1
0.1 0 0.1
平衡浓度/mol·L-1
0.1–x x 0.1+x
Ka (HAc) =
{c(H+ ) / c }×{c(Ac- ) / c c(HAc) / c
}
α = x /c=0.018%
x =1.76x10-5 mol·L-1
第5章 水溶液化学 水污染
1.同离子效应
在弱电解质的溶液中加入与该弱电解质具有相
同离子的强电解质,使得弱电解质解离度大大下降
的现象,称为
。
例:HAc的水溶液中加入NaAc 平衡左移
解离平衡实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除解离平衡实验报告篇一:《水溶液中的解离平衡》实验报告二、实验步骤(一)同离子效应1、取两只小试管,0.1mol/LhAc溶液及1滴甲基橙,混合均匀,溶液呈红色。
在一试管中加入少量naAc(s),观察指示剂颜色变化指示剂变黄。
hAc=h++Ac-naAc=na++Ac—2、取两只小试管,各加入5滴0.1mol/Lmgcl2溶液,在其中以支试管中再加入5滴饱和nh4cl溶液,然后分别在这两支试管中加入5滴2mol/Lnh3·h2o,观察两试管发生的现象有何不同?何故?mgcl2=mg2++2cl-mg2++2oh—=mg(oh)2↓nh4cl解离出的cl-使mgcl2解离平衡向左移动减小了溶液中mg2+的浓度,因而在入5滴饱和nh4cl溶液,然后(二)在这支试管中加入5滴2mol/Lnh3·h2o无白色沉淀生成。
缓冲溶液的配制1、用1mol/LhAc溶液和1mol/LnaAc溶液配置ph=4.0的缓冲溶液10mL.应该如何配制?配好后,用ph试纸测定其ph值,检验其是否符合要求.ph=pKa+lgcAc-/chAc4=4.75+lgcAc-/chAclgcAc-/chAc=-0. 75cAc-/chAc=0.178VAc-/10-VhAc=0.178VAc-=1.51mLVhAc= 8.59mL2、将上述缓冲溶液分成两等份,在一分中加入1mol/Lhcl溶液1滴,在另一分中加入1mol/Lnaoh溶液,分别测定其ph值。
3、取两只试管,各加入5毫升蒸馏水,用ph试纸测定其ph值。
然后分别加入1mol/Lhcl1滴和1mol/Lnaoh1滴,再用ph试纸测定其ph值。
与“2”进行比较。
(三)盐的水解1、在三只小试管中分别加入1毫升0.1mol/Lna2co3,nacl,及Al2(so4)3溶液,用ph试纸测定它们的酸碱性。
解释其原因,并写出有关反应程式。
普通化学第三章补充习题及答案
第3章 水化学与水污染重点内容概要 1. 溶液的通性难挥发非电解质的稀溶液的蒸汽压下降,沸点上升——ΔT bp = k bp m 凝固点下降——ΔT fp = k fp m 渗透压cRT =∏难挥发电解质溶液也具有蒸汽压下降、沸点上升,凝固点下降和渗透压等现象,由于电解这些稀溶液的依数性与浓度关系有一定偏差(引入i 值) 2. 酸碱的近代概念,酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念(1)酸碱质子理论人为:凡能给出质子的物质都是酸;凡能与质子结合的物质都是碱。
酸碱共轭关系:共轭酸⇔质子+ 共轭碱 w b a K K K =•(2)一元酸碱的解离平衡αα-=12c K a 2ααc K a≈很小时 c K a ≈α c K Hc a ⋅=+)( αα-=12c K b 2ααc K b≈很小时 cK b ≈α c K OHc b ⋅=-)(由于解离度与c 成反比,与)(b a K 或成正比,所以c/Ka 越大,解离度越小。
当c/Ka>500时,可采用近似计算。
注意:上述计算公式只适用于水溶液中只有弱酸或弱碱的计算。
若溶液中又添加了影响解离平衡的离子(如H + 、弱酸根离子则要考虑同离子效应,根据平衡具体分析计算。
不要随便套公式。
(3)多元酸碱的解离平衡 分级解离 1a K 2a K +H浓度近似按一级解离计算注意:解离度和解离平衡常数都可以反应弱酸、碱的强弱, 但 a K b K 与浓度无关,α与浓度有关。
(4)同离子效应与缓冲溶液同离子效应——实质是平衡移动问题,导致弱酸、碱的解离度减低缓冲溶液——由弱的共轭酸及其共轭碱或弱的共轭碱及其共轭酸组成;具有外加少量酸、碱或稀释时,pH 基本不变的性质。
缓冲溶液的pH 计算:共轭碱)共轭酸)((lg eqeq a c c pK pH -= 共轭碱)共轭酸)((lg00c c pK a -≈缓冲溶液的缓冲能力:c(共轭酸)=c(共轭碱),能力大。
c(共轭酸)、c(共轭碱)大时,能力大c(共轭酸)大时对碱缓冲大,c(共轭碱)大时对酸缓冲大。
第8章缓冲溶液练习与实践
第八章 同离子效应和缓冲溶液练习与实践参考答案一、名词解释1。
同离子效应答:这种在弱电解质溶液中加入与该弱电解质具有相同离子的强电解质,使弱电解质电离度降低的现象称为同离子效应。
2.缓冲溶液答:溶液的这种能对抗外来少量强酸、强碱或适当稀释,而保持溶液的pH 几乎不变的作用称为缓冲作用。
具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。
3.缓冲范围答:人们将缓冲作用的有效pH 范围pH= pKa ±l 称为缓冲溶液的缓冲范围。
二、单项选择题1.在NH 3·H 2O 溶液中加入下列试剂产生同离子效应的是( C ) A .浓NH 3·H 2O B .CH 3COOH C .NH 4C1 D .HCl2.不具有抗酸抗碱能力的是( A )A .HCl —NaClB .CH 3COOH-CH 3COONaC .NH 3·H 2O —NH 4C1D .NaH 2PO 4-Na 2HPO 4 3.下列溶液中缓冲能力最大的是( D )A .混合液中含0.15mol/L CH 3COOH —0。
05mol/LCH 3COONaB .混合液中含0.05mol/L CH 3COOH —0。
15mol/LCH 3COONaC .混合液中含0.05mol/L CH 3COOH —0。
05mol/LCH 3COONaD .混合液中含0。
10mol/L CH 3COOH-0。
10mol/LCH 3COONa4.血液的pH 能保持恒定,其中起主要作用的缓冲对是( D )A .HHb-KHbB .HHbO 2—K HbO 2C .NaH 2PO 4— Na 2HPO 4D .H 2CO 3—NaHCO 35.欲配制与血浆pH 相同的缓冲溶液,应选用下列哪一组缓冲对( B ) A .HAC —NaAc(p K a =4.75) B .NaH 2PO 4—Na 2HPO 4(p K a =7。
20) C .NH 3—NH 4Cl (p K a =9.25) D .H 2CO 3—NaHCO 3(p K a =6。
实验八 酸碱反应与缓冲溶液
实验八酸碱反应与缓冲溶液实验目的1.进一步理解和巩固酸碱反应的有关概念和原理(同离子效应盐类水解及其影响因素)2.学习试管实验的一些基本操作3.学习缓冲溶液的配制及其PH的的测定,了解缓冲溶液的缓冲性能4.学习酸度计的使用方法实验原理1.同离子效应强电解质兹水中全部解离。
弱电解质在水中部分解离。
在一定温度下,弱酸弱碱的竭力平衡如下;HA(ag)+H2O(l)↔H3O+(ag)+A-(ag)B(ag)+H2O(l)↔BH+(ag)+OH-(ag)在弱电解质溶液中,加入弱电解质含有相同离子的强电解质解离平衡向生成弱电解质的方向移动,是弱电解质的接力度下降。
这种现象成为:同离子效应。
2.盐类水解强酸、强碱盐在水中不水解。
强酸弱碱盐(如NH4Cl)水解溶液显酸性,强酸弱碱盐(如NaAc)水解溶液显碱性。
弱酸弱碱盐(如NaAc)水解溶液的酸碱性取决于强酸弱碱的相对强弱。
例如:Ac-(ag)+H2O(l)↔HAc(ag)+OH-(ag)NH4+(ag)+Ac-(ag)+H2O(l)↔NH3·H2O(ag)+HAc(ag)水解反应时酸碱中和反应的逆反应。
中和反应是放热反应水解反应时吸热反应。
因此升高温度有利于盐类的水解3.缓冲溶液由弱酸(或弱碱)与弱酸(或弱碱)盐(如HAc-NaAc;NH3·H2O-NH4Cl;H3PO4-NaH2PO4;NaHPO4;NaHPO4-Na3PO4等)组成的溶液具有保持溶液PH相对稳定的性质,这类溶液称为缓冲溶液。
由弱酸弱碱盐组成的缓冲溶液的PH可由下列公式计算: PH=PKgө(HA)-lgc(HA)/c(A-)由弱酸-弱碱盐组成的缓冲溶液的PH可用下式计算;PH=14-PKbө(B)+lgc(B)/c(BH)缓冲溶液的PH可以用PH试纸来测定缓冲溶液的缓冲能力与组成溶液的弱酸(或弱碱)及其共轭碱(或酸)的浓度有关,当弱碱(或弱酸)与它的共轭碱(或酸)浓度较大时,其缓冲溶液能力较强。
同离子效应与缓冲溶液的原理
同离子效应与缓冲溶液的原理同离子效应的原理可以通过空间效应和电荷效应来解释。
空间效应是由于同种离子的存在使得溶液中的离子之间的距离减小,从而增加了反应机会。
例如,溶液中的氯离子浓度增加会导致更多的氯离子与银离子接触,促进银离子沉淀反应的进行。
电荷效应是由于同种离子的存在使得环境中的电场强度增加,从而影响离子的活性和反应速率。
例如,溶液中的氨根离子浓度增加会使得溶液的电荷密度增加,从而提高铵离子的氨化速度。
缓冲溶液是指能够维持其pH值相对稳定的溶液。
缓冲溶液的原理可以通过酸碱反应和共存离子效应来解释。
首先,缓冲溶液的稳定性来自其内部的酸碱反应。
缓冲溶液通常由弱酸和其共轭碱或弱碱和其共轭酸组成。
当外部酸或碱试剂加入溶液时,会与缓冲溶液中的弱酸或弱碱发生酸碱中和反应,从而抵消外部酸碱试剂对溶液pH的影响。
例如,乙酸醋酸盐缓冲溶液由乙酸和其共轭碱醋酸盐组成,当酸试剂加入时,乙酸与酸试剂发生反应,生成乙酸盐,并释放出H+离子;当碱试剂加入时,醋酸盐与碱试剂发生反应,生成乙酸,并消耗H+离子。
其次,共存离子效应也是缓冲溶液的原理之一、共存离子效应是指当缓冲溶液中的共存离子与浓度变化较小时,会影响缓冲溶液的pH值。
共存离子通过与缓冲溶液中的离子发生相互作用,改变了缓冲溶液的离子活动度,从而影响了溶液的pH值。
例如,当醋酸盐缓冲溶液中存在大量的氟离子时,氟离子会与醋酸形成较为稳定的氟醋酸盐,从而减少了溶液中的醋酸浓度,导致缓冲溶液的pH值升高。
综上所述,同离子效应和缓冲溶液的原理是化学反应和离子浓度的相互作用。
同离子效应通过离子之间的相互作用影响化学反应的速率和平衡位置。
缓冲溶液通过酸碱反应和共存离子效应来维持其pH值相对稳定。
这些原理在化学工程、环境保护和生物医学等方面都有重要的应用价值。
化学管理--水溶液中的四大平衡
c0
0
0
c0-cHAc
cH+
cAc-
KaccH 0ccA Hc
c2 H
c0cH
cHKa
Ka24Kac0 2
KaΘ是酸式电离平衡常数
根据电离度的定义式,也可将KaΘ表示如下:
HAc === H+ + Ac-
t = 0 时 c0
0
0
平衡时 c0(1-α)
c0α
c0α
Ka
2 1
c0
1
K
a
c0
cH c0
[
cIn c
[
c HIn c
]
]
cIn (紫红色) cHIn(无色)
Ka cH
c
酸碱指示剂的变色范围 肉眼能观察到颜色变化的pH值范围
[HIn]:[In-] = 1中间颜色,此点称为理论变色点 [HIn]:[In-] ≥ 10 无色(酸色) [HIn]:[In-] ≤ 10 紫红色(碱色)
酸碱指示剂的变色范围:
pOHpKb
lgc0,(碱) c(盐)
例题:缓冲溶液的组成是1.00mol·L-3的NH3·H2O和 1.00mol·L-3的NH4Cl,求: 1)缓冲溶液的pH值; 2 ) 将 1.0cm31.00mol·L-3NaOH 溶 液 加 入 到 50.0cm3 该缓冲溶液中引起的pH值变化; 3)将同量的NaOH加入到50.0Cm3纯水中引起的pH 值变化。
(一 ). 电离平衡与酸碱平衡
电 表示弱电解质的电离程度 (α)
离 度
α = 已电离的电解质浓度 ×100%
电解质的原始浓度
弱电解质AmDn的电离反应:
AmDn == mAn+ + nDm-
同离子效应与缓冲溶液的原理
同离子效应与缓冲溶液的原理
同离子效应是指一种离子在溶液中的浓度提高,对于这种离子的溶解度和反应速率会减少的现象。
同离子效应对于化学反应的速率和平衡有重要的影响,尤其是在浓度较高时。
缓冲溶液是指能够在一定范围内维持pH值相对稳定的溶液。
缓冲溶液可以通过控制阴离子和阳离子的比例来实现pH值的调节。
缓冲溶液通常含有弱酸和相应的盐或弱碱和相应的盐。
同离子效应与缓冲溶液的原理密切相关。
当缓冲溶液中的某种离子的浓度增加时,同离子效应会导致该离子的溶解度和反应速率下降,从而维持pH值的稳定。
例如,当乙酸和其钠盐在缓冲溶液中共存时,加入乙酸会使用量增加,导致缓冲溶液中乙酸离子的浓度增加。
然而,同离子钠离子的存在会减少乙酸的溶解度,抑制乙酸离子的释放,从而维持pH 值的稳定。
另一个例子是血液缓冲系统。
血液pH值的正常范围为7.35至7.45。
如果血液pH值下降至7.2以下或升至7.6以上,生命活动将受到严重影响。
人体维持血液pH值的稳定是通过呼吸和酸碱平衡来实现的。
当血液中酸性物质增加时,人体会通过酸碱平衡机制来增加碳酸氢盐和钠离子的产生,从而中和酸性物质。
同离子效应在这个过程中也扮演了重要的角色,调节钠离子和碳酸氢盐离子的释放,从而维持血液pH值的稳定。
总的来说,同离子效应和缓冲溶液的原理是相互作用的。
同离子效应通过控制溶液中离子的浓度和溶解度来影响化学反应的速率和平衡,而缓冲溶液则根据控制阴离子和阳离子的比例来维持pH值的稳定。
这两种原理在生物学、化学和医学等方面都有着广泛的应用。