麻省理工大学化学课件-第三章第六讲：溶解度和酸碱平衡

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酸碱平衡和溶解平衡

[例题1] 298K时，HAc的Ka=1.76×105，计算0.10 mol·L1的HAc溶液中H+离子的浓度。
3.1 一元弱酸弱碱的解离平衡常数
3.1 一元弱酸弱碱的解离平衡常数
3.1 一元弱酸弱碱的解离平衡常数
（8-3）（8-4）
3.1 一元弱酸弱碱的解离平衡常数
3.2 多元弱酸的解离平衡
4. 缓冲溶液的选择与配制
[例题8]
根据（8-20）公式即可求出缓冲溶液的c盐浓度
0.10 5.00 4.75 lg
c盐
则c盐= 0.18 mol·L–1
所需要NH4Cl的质量为： m盐= 0.18 mol·L–1×1.0L×53.5 g·mol–1 = 9.6 g
4. 缓冲溶液的选择与配制
4-5 水溶液中的几种平衡
一、水的离解平衡和溶液的酸碱性二、弱酸、弱碱的离解平衡三、缓冲溶液四、难溶电解质的溶液平衡五、配位平衡六、氧化还原反应
本次课教学安排
教学内容
第四章溶液中的离子平衡 1 酸碱理论 2 水的解离和溶液酸碱性 3一元弱酸和一元弱碱的离解平衡; 4同离子效应与缓冲溶液； 5溶度积与溶度积规则
标准缓冲溶液
饱和酒石酸氢钾（0.034 mol·L1）
0.05 mol·L1 的邻苯二甲酸氢钾 0.025 mol·L1的KH2PO4 和
0.025 mol·L1的 Na2HPO4 0.01 mol·L1的硼砂
pH标准值（25℃）
3.56 4.01分析常用的缓冲溶液
缓冲溶液在医学上的应用（3）
正常人血浆的PH值（7.4—7.5）相当恒定，具有缓冲作用，血液中存在下列缓冲对（HA 表示有机酸）：
血

《溶解度》课件

2 作用机理
因溶质的分子结构而异，如在某些情况下，共轭溶剂能改变溶质分子间的相互作用力，使得溶质变得更容易溶解。
溶解度与晶体多形转化的关系
1 晶体多形
同一种化合物由于制备条件等因素可以产生不同的晶体形态。
2 多形转化
随着温度、压力、溶度等条件的变化，晶体多形状态也会发生变化，从而影响其应用价值。
浓度与溶解度的关系
定义
浓度表示溶质在单位溶剂或溶液中的量。
影响
通常来说，浓度与溶解度成正比关系。
检测方法
通过比较单位体积内溶质量的浓度差，利用光度计、分光光度计等实验装置来检测。
了解饱和溶解度和过饱和溶解度
饱和溶解度
指特定温度和压力下，溶质在溶剂中完全溶解的最大量。
过饱和溶解度
指达到饱和状态后仍可以增加溶质量，但过饱和状态不稳定，会形成沉淀。
定义
液体分成两层，无法混合的现象称为液-液相分离。
液液分离的条件
通常需要两种相互悬浮的液体，且不相混合，温度、浓度等影响因素也会直接影响该现象的发生。
影响
可利用液-液相分离对不同物质进行分离提纯，具有重要的实际应用。
共轭溶剂的作用及其对溶解度的影响
1 共轭溶剂
两种相互稳定的溶剂混合而成的共轭溶剂，能显著地改变某些物质在溶液中的溶解性。
3 实际应用
溶解度对药物吸收、药效甚至环境保护都有至关重要的作用。
影响溶解度的因素
溶剂特性
• 溶剂极性 • 溶剂型态及物理化学特征 • 溶媒离子化程度
溶质特性
• 溶质粒子大小 • 溶质极性、分子间力及
晶体结构 • 溶质分子量
外界因素
• 温度 • 压力 • 其他添加剂

第三章酸碱平衡和沉淀溶解平衡

第三章酸碱平衡和沉淀溶解平衡第一节酸和碱酸碱质子理论在1884年瑞典科学家Arrhenins提出了电离理论，认为：在水溶液中能电离出H+的物质称为酸；在水溶液中能电离出OH-的物质称为碱。

这个理论把酸碱限制在水溶液中，并把碱仅限制为氢氧化物，不能用这个定义来解释一些不在水溶液中进行的酸碱反应，例如:为了克服电离理论的局限性，1923年Br?nsted和Lowry提出了一种较全面的酸碱理论，称为酸碱质子理论。

酸碱质子理论认为：凡能给出质子（H+）的物质称为酸，凡能接受质子（H+）的物质称为碱。

酸和相应的碱或碱和相应的酸之间为共轭关系。

把仅差一个质子的一对酸碱称为共轭酸碱对。

例如：HAc 的共轭碱是Ac-， Ac-的共轭酸为HAc ，HAc及Ac-为共轭酸碱对。

酸碱可以相互依存又相互转化。

第二节溶液的酸碱性298K时[H+][OH-]＝K w＝1.0′10-14式中K w称为水的离子积常数，它与温度有关。

不论是酸性溶液还是碱性溶液，都同时存在H+和OH-，仅仅是它们的相对含量不同而已。

即：中性溶液中 [H+] ＝[OH-]＝1.0′10-7 mol·L-1酸性溶液中 [H+] > 1.0′10-7mol·L-1 > [OH-]碱性溶液中 [H+] < 1.0′10-7mol·L-1 < [OH-]pH ＝ - lg[H+]在常温下，水溶液中[H+][OH-]＝1.0′10-14pH + pOH = 14一、一元弱酸弱碱的电离平衡弱电解质在水溶液中只有少部分电离成正负离子，大部分以分子状态存在，导电能力较弱，例如，在HAc水溶液中，只有少数HAc分子在水分子的作用下生成H+和Ac-，另一方面一部分H+和Ac-又能相互碰撞，吸引而重新结合成HAc。

故弱电解质的电离过程是可逆的：在一定温度下，当弱电解质分子电离成离子的速度与离子又结合成分子的速度相等时，电离过程既达到动态平衡，称为电离平衡。

第3章酸碱平衡 PPT课件

25℃纯水：c(H+)= c(OH－)=1.0×10-7mol· L-1
KW =1.0×10-14
100℃纯水： KW =5.43×10-13
KW T ，
无机化学
13
3、弱酸、弱碱的解离平衡
1)、一元弱酸的解离平衡 H2O(l) + HA (aq)
c( H 3O ) c( A ) K a (HA) c(HA)
A－ + H2O
K
HA + OH－
cHA / c cOH－ / c c A－ / c
＝Kθb
＝Kθa
Kθa ·Kθb = Kθw
无机化学
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2、水的解离平衡
H2O (l)
+ -
H+ (aq) + OH－(aq)
+ c ( H 3O ) c(OH ) 或 KW = c(H3O ) c(OH ) KW = c c KW — 水的离子积常数，简称水的离子积。
无机化学
14
HA(aq) 初始浓度 c 平衡浓度 c– cα
H+(aq) + A－(aq) 0 cα
0 cα [c(H+)/c ][c(A-)/c ] (c / c )2 c 2 / c Ka (HA) Ka (HA)= [c(HA)/c ] c(1 ) / c 1 若(c/c )/Ka ≧400, 1-α≈1 稀释定律：在一 Ka ≈( c(H+)≈
2、酸碱电离理论：
1887年，Arrhenius提出的酸碱理论，成为近代酸碱理论的开始。
酸碱电离理论认为：
酸：凡在水溶液中电离出的阳离子全部是 H+ 的化合物；碱：电离出的阴离子全是 OH－的化合物。酸碱反应称为中和反应，实质是H+ 和OH－反应生成H2O。

酸碱平衡与PPT课件

0
3.1 4.4
0
5.0
8.0
14.0
0
8.2 10.0
14.0
图3－1 溶液酸碱性及常用指示剂变色范围
第二节弱电解质的解离平衡
一、解离常数
弱酸电离常数用Ka表示，又称酸常数；弱碱电离常数用Kb表示，又称碱常数。
HAc H+ + AcNH3+H2O NH4+ + OH-
Ka = —[H[—+H][AA—cc]-—] Kb= —[N[—HN4H—+]3[]O—H-]
混合后 H+ + OH- === H2O H+和OH-等摩尔反应后，H+过量
c(H+)=[c(H+)-c(OH-)]/2
=(1.0×10-2-1.0×10-3)/2=4.5×10-3 mol•L-1
pH = －lg c(H+)=－lg4.5×10-3
酸碱指示剂
能在一定pH范围内保持一定颜色的某些有机弱酸或弱碱
[H+]的约十万分之一。
3. K2小为HS-内部结构决定，并非第一步电离抑制。（P64的错误）
例如：NaHS == Na++ HS-
HS- H++S2- K2 ={[H+][S2-]}/[HS-] ] =1.3×10-13
三、弱电解质溶液中有关离子浓度计算
1.一元弱电解质溶液中离子浓度的计算
若Ki >>Kw , 浓度不很小, 可忽略水的解离
HCl
HCN(Ka=6.2×10-10) 4+(Kb=1.77×10-5) 解（1）[H+]=c0
pH=-lg[H+

第三章酸碱平衡理论ppt课件

ceq(OH-) = ceq(H+)+ ceq(HCO3-) +2ceq(H2CO3)
+2H+
如二元弱碱碳酸钠水溶液:
得： H3PO4 H3O+（H+）零水准： H2PO4- H2O 失： HPO42- PO43- OH- 质子条件式:
电荷平衡式在平衡状态下，正电荷的总量应等于负电荷的总量，溶液总是呈电中性。醋酸溶液氢氧化钠溶液碳酸钠溶液
质子条件式在平衡状态下，酸失去质子的总数与碱得到质子的总数应相等。这种平衡的数量关系就是质子条件式。
确立零水准
建立质子条件式
化学反应等温式，标准吉布斯函数与标准平衡常数的关系。
最早的关于化学平衡的概念只是实验事实的总结，因而得到的是实验平衡常数。以K表示，量纲为。在SI和国家标准中不存在K这样的物理量。
严格讲，对于实际溶液的反应，在表达式中应使用活度。若不涉及严密的理论处理，一般使用相对浓度。
－H+
－2H+
－H+
+ H+
+ H+
两性物质溶液- NaH2PO4溶液:
HCl = H+ +Cl- H2O = H+ +OH-
质子条件式:
HCl水溶液:
NaOH = Na+ + OH- H2O = H+ +OH-
质子条件式:
ceq(OH-)= c(NaOH) + ceq(H+)
当时，，为主要存在形式。当时，为主要存在形式。当时，为主要形式。
ceq(OH-)=ceq(H+) +ceq(HAc)

普通化学课件第三章PPT学习教案

2．缓冲溶液的组成缓冲溶液通常由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成。
例如：HAc-NaAc， H2CO3-NaHCO3， NH3·H2O- NH 4Cl，Na H2P O4- Na 2HP O4 Na HCO3-Na 2CO3
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3.缓冲作用机理
NaAc Na Ac HAc H Ac
x c2 +x
HA
H A
c1
x
Ka
c(H ) c(A ) c(HA)
c1；c2＋x c2
x (c2 x) c1 x
c(H ) x Ka
c1 c2
pH pKa
lg c1 c2
c1:弱酸的浓度 c2:共轭碱的浓度
第32页/共78页
例3.5 若将0.1 mol·dm -3的HAc和0.2 mol·dm -3的NaAc溶液等体积混合，计算混合溶液的pH值。已知：
1. 解离平衡常数
HAc Ac H
Ka
c(H+ ) c(Ac ) c(HAc)
NH3 H2O
弱酸的标准解离平衡常数
NH+4 OH
Kb
c(NH4 )c(OH ) c(NH3 H2O)
弱碱的标准解离平衡常数
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具有平衡常数的特点，与浓度无关，只与温度有关。但由于弱电解质解离过程的热效应不大，所以温度对值影响较小。
x =1.3410-3 , c (OH–)= 1.3410-3 m ol·dm -1
α =(1.34 10-3/0.1) 100%=1.34%
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⇌
NH3 ·H2O
NH4+ + OH–

酸碱平衡ppt课件

人体健康与饮食调整对酸碱平衡影响认识
了解食物酸碱性
掌握常见食物的酸碱性，合理搭配饮食，保持酸碱平衡。
增加碱性食物摄入
多吃蔬菜、水果等碱性食物，有助于中和体内酸性物质，维持酸碱平衡。
减少酸性食物摄入
适量减少肉类、糖类等酸性食物的摄入，避免体内酸性物质过多。
农业生产中土壤改良和施肥策略优化建议
测定土壤酸碱度
医药、环保、食品、冶金、纺织等众多领域都涉及到酸碱平衡的应用。例如，在医药领域，许多药物都是通过调节体内酸碱平衡来发挥治疗作用的；在环保领域，酸碱平衡对于废水处理和大气污染控制等具有重要意义。
02
酸碱平衡理论基础
酸碱质子理论简介
质子的转移
酸碱反应实质上是质子（H+）的转移过程，酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。
电位滴定法在酸碱平衡研究中应用
电位滴定法原理
电位滴定法是通过测量滴定过程中电位的变化来确定滴定终点，从而计算待测物质的含量。
在酸碱平衡研究中的应用
电位滴定法可用于测定酸碱反应中的中和热、离解常数等参数，对于研究酸碱平衡具有重要意义。
现代仪器分析方法在酸碱平衡检测中优势
高效液相色谱法
该方法具有高分辨率、高灵敏度、分析速度快等优点，可用于同时
检测多种酸碱物质。
离子色谱法
离子色谱法能够同时分离和测定多种阴阳离子，对于复杂样品中的酸碱物质分析具有独特优势。
毛细管电泳法
毛细管电泳法具有分离效率高、样品用量少、分析速度快等特点，
适用于微量酸碱物质的检测。
05
酸碱平衡失调问题与对策
工业生产过程中酸碱污染问题治理措施
严格控制工业废气排放
01
加强对工业生产过程中废气排放的监管，采用高效净化设备对

酸碱平衡课件课件

共轭体系：
H2 CO3 H2 PO4
NH4HPr
H++ HCO3H+ HPO4H++ NH3 H++ Pr-
酸
主要由体内代谢产生：
三大物质代谢的终产物生成碳酸（氧化）：挥发酸
物质代谢中间产物组成固定酸：
蛋白质硫酸磷酸尿酸
糖酵解甘油酸丙酮酸乳酸
脂肪分解
乙酰乙酸 β羟丁酸
食物或药物：固定酸（乙酸氯化铵水杨酸等）
远端小管和集合管主动泌H+，酸化尿液并重吸收HCO3－
近端小管以Na+-H+逆向转运的方式泌H＋和重吸收 NaHCO3
肾小管管腔
代碱的治疗
一治疗原发病
二纠正引起肾脏HCO3-重吸收和再生成增多的因素
氯反应性，给予氯化钠伴低钾时，氯化钾
三补酸
PH>7.6 1 2 3
显著低通气对氯化钠补钾反应不佳 0.1M稀盐酸氯化铵（严重肝病禁用）盐酸精氨酸（肾功能减退禁用）
肾小管酸中毒特点
RTA I 型：正常AG型代谢性酸中毒，高血氯，低血钾尿PH>5.5
RTA II 型：正常AG型代谢性酸中毒，高血氯，低血钾常伴肾素和醛固酮升高
RTA IV 型：与ALD减少有关正常AG型代谢性酸中毒，高血氯，高血钾
代酸的治疗
危急生命情况紧急处理
呼吸循环中枢神经系统
酸碱平衡的调节
PaCO2：正常值 40mmHg 调节：呼吸中枢
HCO3-: 通过肾脏调节
1：滤过HCO3-的重吸收（每日滤过4000mmol，80－90％在近曲小管重吸收）
2：可滴定酸的产生（泌氢） 3：尿NH4－的排泄

酸碱平衡课件

机体内的酸碱平衡调节
解释人体失调对身体的影响以及引起失调的原因。
结语
酸碱平衡对于生命的重要性是不可忽视的。在未来，研究酸碱平衡的应用前景以及寻找更好的调节方法将是一个重要的方向。
酸碱平衡对生命的重要性
强调酸碱平衡对于人类健康和正常生理功能的重要性。
酸碱平衡PPT课件
# 酸碱平衡PPT课件大纲
引言
酸碱平衡是生命中一个重要的概念，涉及到化学和生理学的知识。了解酸碱平衡的基本概念对于人类的健康至关重要。
酸碱平衡的概念
介绍酸碱平衡的基本定义和意义。
酸碱物质的分类
解释酸碱物质的不同种类以及它们的性质。
酸碱指示剂的应用
探讨酸碱指示剂在化学实验和生活中的应用。
酸碱计算
了解如何计算pH值以及酸碱离子浓度，同时探讨强酸强碱与弱酸弱碱的区别和计算方法。
pH值的计算
介绍计算pH值的公式和步骤。
酸碱离子浓度的计算
探讨如何计算酸碱溶液中的离子浓度。
酸碱反应
学习酸碱中和反应的化学方程式，观察酸碱反应的实验演示，并了解酸碱反应在日常生活中的应用，如洗涤剂中的酸碱反应。
酸碱平衡的应用前景
展望酸碱平衡研究在医学、环境保护和其他领域的应用前景。
酸碱平衡研究的未来方向
提出酸碱平衡研究的未来方向和发展重点。
1
酸碱中和反应的化学方程式
探索酸碱中和反应的化学方程式和反应机制。
2
酸碱反应的实验演示
通过实验演示酸碱反应的特性和变化。
3
酸碱反应的应用
探讨酸碱反应在洗涤剂等产品中的应用，以及其对环境和健康的影响。
酸碱平衡调节
了解人体内酸碱平衡的调节机制，探讨酸碱平衡失调的症状和原因，以及酸碱平衡调节在临床中的应用。