工程化学电子教案(3)

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因x很小，故 0.100－x 0.100，故上式可简化 为：
x2 1.79105 0.100 X = 1.34×10-3 (mol · dm-3)
即 c(OH-) = 1.34×10-3 (mol · dm-3)
c ( ) H c K w ( )O ( c θ ) 2 H 1 1 1 .1 0 ( 4 3 3 m m 0 d 4 d 3 ) m o o 2 3 m 7 l l .1 4 1 m 0 2 6 do 3 m
HC3O(aq)
H(a)qC32 O (a)q
K θ a2 {c)c (θ /H } (c { H 3)cθ /C 3 2 ( c)C O θ /} c O 5. 6 1 1 1 01
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当水中溶有少量不挥发的溶质后，形成的溶液常 称为稀溶液。大量实验结果表明：稀溶液的蒸气 压、沸点、凝固点以及渗透压只与溶质的数（即 溶液浓度）有关，又称为依数性。
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1.溶液的蒸气压下降
当纯溶剂（水）中溶有难挥
发的溶质后，溶液的部分表面被
溶剂化的溶质分子所占据，使单
位时间内从溶液表面蒸发出的溶
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3.溶液的凝固点下降 物质的凝固点是它的固态蒸气压等于液态蒸气压
时所对应的温度。由于稀溶液的蒸气压下降，在 273.15K时，水溶液的蒸气压必然低于冰的蒸气压力， 冰与溶液不能共存，即溶液在273.15K时不能结冰。 然而冰的蒸气压随温度降低的速度较快，而水的蒸气 压随温度降低的速度较慢，这样必然在比273.15K更 低的某温度Tfp下冰的蒸气压等于水的蒸气压，所对 应的温度Tfp即为溶液的凝固点。
工程化学电子教案
生物工程系化学教研室 童志平
2005 年 9 月
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第三章 溶液与离子平衡
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内容提要 本章将把前面所讨论的化学反应的一 般规律应用于溶液中的离子互换反应。着重讨 论稀溶液的通性、水溶液中的酸-碱平衡、配 离子的解离平衡、难溶液电解质的多相离子平 衡，以及这些平衡关系在水污染控制等方面的 应用。并为建立水资源的可持续利用观念奠定 一定的基础。
剂分子数比从纯溶剂中蒸发出的
分子数少，平衡时，溶液的蒸气
压低于纯溶剂的蒸气压。
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2.溶液的沸点上升 在一定的温度下，若液体蒸气压力等于
外界压力，液体就会沸腾，此时的温度称为 该液体的沸点。当溶液的蒸气压下降后，要 达到相同的蒸气压力，只有在更高的溶液温 度下才能做到,即稀溶液的沸点Tbp比纯溶剂的 沸点高。
K b (N3)H {c(N4 H )c/教(c 学N pp} t 3 { )H c/(c O )H /c}
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例3.1计算0.100mol·dm-3氨水溶液中的H＋(aq)浓度 及其pH值。
解： NH3(aq)＋H2O(l)
NH4+(aq)＋OH－(aq)
设 0.100mol·dm-3氨水溶液中的OH－（aq）浓 度为 x mol·dm-3
p H lg cc θ ( )H lg 71 . 1 4 .-0 0 1 6 m d 2 0 d -3 m o m 3 m l 1 o1 l .13
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②多元弱酸的解离平衡
H2CO3(aq)
H+(aq)+HCO3(- aq)
K θ a1 {c)c (θ /H } (2 c C { H 3 c )O θ /(3 c H )θ /} c C 4O . 3 1 0 7 0
分可从植物的根部运送到数十米高的顶端。人体血液
平均的渗透压为780kPa，注射或静脉输液时，应使用
渗透压与人体内的渗透压基本相等的溶液，即等渗溶
液。
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4.2 水溶液中的酸碱平衡
1.酸碱概念
①酸碱电离理论
②酸碱质子理论
能够提供质子的分子或离子都是酸，能够提供
质子的分子或离子都是酸 。
③ 酸碱电子理论
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学习要点： （1）初步掌握稀溶液的通性及其应用。 （2）掌握酸碱平衡、缓冲溶液的概念，能
进行溶液pH值的计算。 （3）掌握配离子的解离平衡及其移动规则。 （4）掌握溶度积规则及其应用、有关计算。 （5）能进行有关水污染控制的简单计算。 （6）了解水资源的可持续利用。
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4.1 稀溶液的通性 本章只讨论溶液中溶有难挥发的溶质的情况。
凡是可以接受电子对的物质称为酸，凡是可以
给出电子对的物质称为碱。
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2.弱电解质的解离平衡 ① 一元弱酸、弱碱的解离平衡
HAc(aq)＋H2O(l)
H3O＋(aq)＋Ac－(aq)
HAc(aq)
H＋(aq)＋Ac－(aq)
NH3(aq)＋H2O(l)
NH4+(aq)＋OH－(aq)
K a (H)A {c c(H )c /(cH }{)A c/(c A c)c/c}
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4.溶液的渗透压 ⑴半透膜 只允许溶剂水透过而不允许水中的溶质透过的
薄膜，称为半透膜 。 ⑵渗透 溶剂水透过半透膜扩散到溶液中使溶液稀释的
现象，称为渗透 。
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⑶渗透压
渗透压是刚好可以阻止渗透过程进行所需的最小
外加压力。
⑷应用
一般植物细胞汁的渗透压可达2000kPa，所以水
NH3(aq)＋H2O(l) NH4+(aq)＋OH-(aq)
平衡浓度/mol·dm-3 0.100－x
x
x
Kθb(N3H ){c(N 4 )c/H (θc}N { 3)H c/θc(O )/H θc}
x1m moollddm m3-31xmmooldldmm-33 (0.100x)modlm3
x2 0.100x
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溶液的凝固点降低的应用： ①冬季在汽车、坦克等
的水箱中加入乙二醇、酒 精、甘油等防止水冻结； 在水泥砂浆中加入NaCl或 CaCl2，防止冬季砂浆冻结。
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②盐和冰的混合物可以作冷冻剂（冰的表面有少 量水，当盐与冰混合时，盐溶解在这些水里成为溶液。 此时，由于所生成的溶液中水的蒸气压力低于冰的蒸 气压力，冰就融化，冰融化时要吸收热量，从而使周 围物质的温度降低。例如，采用NaCl和冰的混合物， 温度可降到251K；用CaCl2和冰的混合物，可以降低 到218K。