電解質(zhì)溶液 (3)課件

1、關(guān)于電解質(zhì)溶液 (3)第一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月電解質(zhì)溶液 一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì) 在水溶液里 或 熔化狀態(tài)下能導電的化合物。非電解質(zhì) 在水溶液里 和 熔化狀態(tài)下都不能導電的 化合物。第二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 思考: 1.金屬銅、碳棒都能導電，是否為電解質(zhì)？不是，電解質(zhì)不可以是單質(zhì)，必須是化合物。 2.NaCl溶液、 NaOH溶液能導電，那么它們是電解質(zhì)嗎？ 不是，電解質(zhì)不可是混合物，必須是化合物。電解質(zhì)必須是化合物！討論：Na2O溶于水能導電，這說明Na2O是電解質(zhì)，對嗎？那Na2O是電解質(zhì)嗎，原因是什么？ 不對，導電的是NaOH。但是它是電解質(zhì)

2、，因為Na2O在熔融狀態(tài)下可以導電；一般情況下，金屬氧化物都是可以導電的。第三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 思考: 1.蔗糖溶液不導電，所以說蔗糖溶液是非電解質(zhì)，對嗎？ 不對，蔗糖溶液是混合物，而非電解質(zhì)必須是化合物。 2.氧氣不能導電，那么它是非電解質(zhì)嗎？ 不是，氧氣是單質(zhì)，而非電解質(zhì)必須是化合物。非電解質(zhì)必須是化合物！第四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月關(guān)于電解質(zhì)的理解1.電解質(zhì)劃定范圍是化合物。2.電解質(zhì)的導電條件：水溶液或熔化狀態(tài)。3.電解質(zhì)必須是由于自身電離而導電。概念剖析經(jīng)驗之談5.酸、堿、鹽、金屬氧化物等一般都是電解質(zhì)。如：H2SO4、HCl、HNO3、H

3、3PO4、H2CO3、CaOCH3COOH;Ca（OH)2、NH3H2O、CaCO3 ; 水4.能導電的不一定全是電解質(zhì),電解質(zhì)不一定都能導電。第五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月強電解質(zhì)在水中全部離解，如： NaCl Na+ + Cl HCl H+ + Cl- H3O+ H+ 弱電解質(zhì)在水中部分離解，離解過程是可逆的，如HAc H+ + Ac-強電解質(zhì)弱電解質(zhì)電解質(zhì)第六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月酸堿理論電離理論（1884年Arrhenius）質(zhì)子理論(1923年Brnsted J N )酸堿質(zhì)子理論到底什么是酸？什么是堿？第七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6

4、月酸堿質(zhì)子理論認為：酸：凡能給出質(zhì)子（H+）的物質(zhì)。堿：凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)。酸和堿既可以是分子，也可以是陰離子或陽離子。當一種酸給出1個質(zhì)子后則變成了堿，而堿得到1個質(zhì)子則變成了酸，酸和堿之間的關(guān)系可表示為：酸堿第八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月酸堿酸、堿并非孤立，酸與堿之間的這種相互對應關(guān)系稱為共軛關(guān)系，我們把僅相差1個質(zhì)子的一對酸、堿稱為共軛酸堿對。第九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 酸堿反應: 一切包含有質(zhì)子傳遞過程的反應 酸1 + 堿2 = 酸2 + 堿1中和反應： HCl + NaOH = H2O + NaCl HNO3 + NH3 = NH4+ + NO3-

5、離解反應： HCl + H2O = H3O+ + Cl - HAc + H2O = H3O+ + Ac 水解反應：NH4+ + 2H2O = H3O+ + NH3H2O Ac- + H2O = HAc + OH 復分解反應： HF + Ac - = HAc + F 上述反應都可以看作為酸堿反應。第十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月按照酸堿質(zhì)子理論，酸堿反應的實質(zhì)是質(zhì)子的傳遞，酸堿反應是兩對共軛酸堿對共同作用的結(jié)果。例如HAc溶液呈酸性是由于HAc與H2O分子之間發(fā)生了質(zhì)子的傳遞；NH3的水溶液呈堿性是由于NH3與H2O分子之間發(fā)生了質(zhì)子的傳遞。酸1堿2酸2堿1堿1酸2堿2堿1第十一張

6、，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月反應可在水溶液中進行，也可在非水溶劑中或氣相中進行。強烈向右方進行明顯偏向左方反應方向：總是由較強的酸或是較強的堿 作用向著生成較弱的酸或較弱 的堿的方向進行。第十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 當 V離解 = V分子化 達動態(tài)平衡，這種平衡稱為離解平衡。平衡時，弱電解質(zhì)的離解程度稱為離解度。用表示： 已離解的分子數(shù) = 100% 離解前的總分子數(shù)HAc H+ + Ac-弱電解質(zhì)的解離平衡第十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月例題：在25時，稱取6.0gHAc固體溶解在1L水中，待HAc充分溶解后，測得該溶液的H+濃度為1.810

7、-3mol/L，求該溶液中HAc的解離度1234第十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月1、離解度的大小與電解質(zhì)的本性有關(guān)。同濃度的不同電解質(zhì)，其離解度不同；電解質(zhì)越弱，離解度越小。2、弱電解質(zhì)的離解度受其濃度的影響，濃度愈小，離解度愈大。并非離解度越大，酸（堿）性就越強。3、與溶劑有關(guān)。第十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月當溶液中濃度為1mol/L,忽略c解離常數(shù)第十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月堿的解離平衡第十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月濃度對質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡的影響（稀釋定律） HA = H+ + A- 初： c 0 0 平： c c c c當

8、很小時，1 1 Ka = c2第十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月此式為稀釋定律的數(shù)學表達式。（1）離解度與弱電解質(zhì)的本性有關(guān)。（2）離解度與濃度的平方根成反比。（3）離解度與溫度有關(guān)。上式同樣適用于弱堿的離解，只需將Ka變?yōu)镵b第十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月水的解離平衡第二十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月Kw =c（H+）c（OH-）說明：1.常溫（25 ）Kw = 1 10-14 2.稀溶液 3.溫度升高, Kw變大水的離子積(常數(shù))：溫度020255090100Kw1.1410-156.8110-15110-145.4710-143.810-13

9、110-12第二十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月問題與討論1、在水中加入強酸(HCl)后，水的離子積是否發(fā)生改變？2、在水中加入強堿(NaOH)后，水的離子積是否發(fā)生改變？升溫呢？3、在酸堿溶液中，水電離出來的c(H+)和c(OH-)是否相等？4、100時，水的離子積為10-12，求純水中c(H+)為多少？ 注意：Kw是一個溫度函數(shù)，只隨溫度的升高而增大.第二十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月25pH僅適用于表示H+濃度或OH-濃度在1mol/L以下的溶液酸堿性第二十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月酸堿平衡中有關(guān)濃度的計算水溶液的pH值 H2O = H+

10、+ OH- 室溫下純水中：c(H+) = c(OH-) = 1.010-7 mol/L pH = - lg c(H+) = 7加酸后，c(H+) 10-7 mol/L c(H+) c(OH-) 酸性 pH 7 加堿后，c(H+) 10-7 mol/L c(H+) 7第二十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 因為 Kw = c(H+) c(OH-) = 1.010-14 pKw = pH + pOH = 14 pH = 14 pOH注意：pH值相差一個單位，c(H+)相差10倍。溶液酸性越強， pH值越小，反之，溶液堿性越強， pH值越大。第二十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年

11、6月測定溶液的pH值方法很多，如用酸堿指示劑、 pH試紙可粗略測定，若需精確測定，則可用精密酸度計。第二十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一元弱酸、弱堿的解離平衡第二十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月共軛酸堿第二十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 強酸(堿)溶液pH的計算第三十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 弱酸(堿)溶液pH的計算 一元弱酸(HA) 質(zhì)子條件式: H+=A-+OH- 平衡關(guān)系式精確表達式:H+ KaHA + KwH+= +H+KaHAH+Kw第三十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2

12、022年6月若: Kaca10Kw , 忽略Kw （即酸的離解遠大于水的離解,忽略水的離解）近似計算式:最簡式:若: ca/Ka 500, 則 ca - H+ caH+ KaHA + Kw精確表達式：H+ Ka (ca - H+)H+ Kaca第三十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一元弱酸、弱堿溶液pH值的計算 例1：計算0.1mol/L HAc溶液的pH 值。Ka =1.7610-5例2：計算0.1mol/L NH3溶液的pH 值。Kb =1.7810-5第三十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月酸堿平衡的移動濃度對質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡的影響 HA = H+ + A- 第三十四張

13、，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月1、同離子效應： 在弱電解質(zhì)中加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì)，使得弱電解質(zhì)的離解度降低，這一現(xiàn)象稱為同離子效應。 同離子效應和鹽效應例：HAc + NaAc , HAc的離解度降低。NH3H2O + NH4Cl ， NH3H2O的離解度降低。HAc + HCl ， HAc的離解度降低。第三十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2、鹽效應 在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)不相同的鹽類，使弱電解質(zhì)的離解度稍稍增大，這種作用稱為鹽效應。例： HAc + NaCl HAc 的離解度稍增大。 HAc + NaAc 既有同離子效應也有鹽效應。只不過同離子

14、效應比鹽效應大得多。第三十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月緩沖溶液一升HAc+NaAc 混合液 加0.01mol HCl或加0.01mol NaOHpH基本不變（pH試紙檢測）一升純水加0.01mol HCl，pH = 2 pH = 7 pH = 2加0.01molNaOH，pH=12 pH = 7 pH = 12 0.1mol/L第三十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十

15、二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月例：用NaH2PO4和Na2HPO4制備pH =7.51的緩沖溶液，問NaH2PO4和Na2HPO4的濃度比是多少？H3PO4 的 pK2=7.21 7.51 = 7.21 lg Ca/Cb lg Ca/Cb = - 0.3 lg Cb/Ca = 0.3 Cb/Ca = 2 Na2HPO4濃度是NaH2PO4濃度的2倍。第四十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月例：5ml 1mol/L NH3H2O和15ml0.2mol/LNH4Cl混合，計算

16、混合液的pH. Kb = 1.76 10-5解：混合后，c(NH3H2O)= 51/20 = 0 .25 (mol/L)c(NH4Cl) = 0.215/20 = 0.15 (mol/L)pOH = pKb lg（Cb/Ca） = 4.75 lg(0.25/0.15) =4.53pH = 14 4.53 = 9.47第四十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月例：將0.3mol/L HAc 10ml和 0.1mol/L NaOH 10ml 混合，計算溶液的 pH。解： HAc + NaOH = NaAc + H2O生成的c(NaAc) =0.110/(10+10)=0.05 (mol/L

17、)剩余的c(HAc)=(0.310-0.110)/20=0.1(mol/L) pH = 4.75 lg( 0.1/0.05) = 4.45第四十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月設(shè)想1:往水中加CH3COONa,對水的電離平衡有何影響?水中c(H+) , 平衡向 移動, c(OH-) , 最后c(H+) c(OH-), 溶液呈 性.減小右增大堿為什么不同的鹽溶液，表現(xiàn)出不同的酸堿性？第四節(jié) 鹽類水解第四十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月設(shè)想2:往水中加NH4Cl,對水的電離平衡有何影響?水中c(OH-) , 平衡向 移動, c(H+) , 最后c(H+) c(OH-),

18、溶液呈 性.減小右增大酸第四十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月鹽類的水解在溶液中鹽電離出來的離子跟水所電離出來的H+ 或OH- 結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應叫“鹽類的水解”.水解的條件：水解的實質(zhì)：水解反應與中和反應的關(guān)系:酸+堿 鹽+水中和水解對概念的理解生成弱電解質(zhì)。破壞了水的電離平衡( )。1、概念促進第五十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2、鹽類水解的規(guī)律（1）強酸弱堿鹽（NH4Cl、AlCl3、CuSO4、FeCl3)CuSO4 = Cu2+ + SO42-H2O OH- + H+ +Cu(OH)2水解離子方程式：Cu2+ 2H2OCu(OH)2+2H+【結(jié)論】強酸弱

19、堿鹽水解呈酸性。（2）強堿弱酸鹽（CH3COOH、Na2CO3、NaHCO3、K2S、KF、K2SO3)Na2CO3 = 2 Na+ + CO32-H2O OH- + H+ +HCO3水解離子方程式：CO32- H2OHCO3 + OH【結(jié)論】強堿弱酸鹽水解呈堿性。第五十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）強酸強堿鹽因不能與水所電離出來的H+ 或OH- 結(jié)合生成弱電解質(zhì),所以強酸強堿鹽不水解，溶液呈中性。（Na2SO4、KCl、NaNO3等)（4）弱酸弱堿鹽（NH4)2CO3、Mg(HCO3)2等）鹽類水解的規(guī)律：有弱就水解，陰陽離子均發(fā)生水解（雙水解）。誰強顯誰性，都強顯中性。

20、（5）鹽類的雙水解少數(shù)強堿弱酸鹽溶液和強酸弱堿溶液相混合，雙水解程度大，最終生成弱酸和弱堿。無弱不水解，第五十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月C、NaNO3 向水中加入下列哪些物質(zhì)，可使水的電離平衡發(fā)生移動？怎樣移動？向左移動向右移動不 移 動向左移動向右移動A、H2SO4練習B、FeCl3E、KOHD、K2CO3第五十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月4、水解平衡的影響因素（一）內(nèi)因：鹽的本性（越弱越水解）對應的酸越弱酸越難電離水解后OH-濃度大PH值大酸根離子與H+的結(jié) 合 能 力 越 強堿性強第五十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）外因：壓強與催化劑

21、對水解平衡無影響CH3COO - + H2O CH3COOH + OH- 吸熱、溫度：升溫促進水解，降溫抑制水解CH3COONa的酚酞溶液加熱后顏色：加深、濃度：Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3 H+加水稀釋，促進水解, H+減小、酸度：第五十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月1.什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？ 一定溫度下,一定量的溶劑里不能再溶解溶質(zhì)的溶液叫飽和溶液。 能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液。第五節(jié) 沉淀溶解平衡第五十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月A.定義：在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里 達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量.叫做這種物質(zhì)在

22、這種溶劑里的溶解度。B.注意： 條件：一定溫度 標準：100g溶劑 狀態(tài)：飽和狀態(tài) 單位：g2.固體物質(zhì)的溶解度：第五十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月溶解性溶解度：0.01g0.1g1g難溶物質(zhì)微溶物質(zhì)S0.01g可溶物質(zhì)易溶物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)在水中溶解度的大小，可將物質(zhì)分為：易溶物可溶物微溶物難溶物第五十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀 Ag+Cl-一定T 時:水分子作用下V溶解V沉淀Vt難溶電解質(zhì)的溶解過程是一個可逆過程以AgCl為例第五十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、沉淀溶解平衡1、概念

23、：在一定的溫度下，當沉淀溶解的速率和沉淀生成速率相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡 。2、表示方法：3、意義：不是電離平衡表示：一方面：少量的An+ 和Bm-脫離AmBn表面進入水中，另一方面：溶液中的An+和Bm-受AmBn表面的陰、陽離子的吸引回到AmBn的表面AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)第六十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月知識回顧第六十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月練習：分別書寫下列物質(zhì)的電離方程式和沉淀溶解平衡方程式沉淀溶解平衡方程式平衡常數(shù)表達式BaSO4CaCO3第六十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)

24、作于2022年6月定義：在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在溶液中達到沉淀溶解平衡時。其離子濃度的化學計量數(shù)次方的乘積為一個常數(shù)，稱之為溶度積常數(shù),簡稱溶度積，用Ksp表示。溶度積常數(shù)(Ksp)對于一般沉淀反應：(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+第六十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月通式：AnBm(s) nAm+(aq)+ mBn-(aq) 則 Ksp(AnBm)= Am+n Bn-m試一試 寫出下列難溶物的沉淀溶解平衡表達式和溶度積表達式 難溶物沉淀溶解平衡表達式Ksp表達式AgI BaSO4Mg(OH)2Ca3(PO4)2AgI(s) Ag+ I-BaSO4(s) Ba2+

25、SO42-Mg(OH)2(s) Mg2+ 2OH-Ca3(PO4)2(s) 3Ca2+ 2PO43-Ksp =Ag+ I- Ksp = Ba2+SO42-Ksp =Mg2+ OH- 2Ksp = Ca2+ 3PO43- 2第六十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月常見物質(zhì)的KspAgCl 1.810-10AgBr 5.210-13AgI 8.310-17Ag2CrO4 1.110-12BaCO3 5.110-9BaSO4 1.110-10CaCO3 2.810-9CaC2O4 1.4610-10CaC2O4H2O 410-9CaSO4 9.110-6CdS 8.010-27CuS 6.

26、310-36HgS 410-53Fe(OH)2 810-16Fe(OH)3 410-38Mg(OH)2 1.810-11Mn(OH)2 2.0610-13MnS 2.510-13第六十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月溶度積與溶解度的關(guān)系聯(lián)系：溶度積與溶解度均可表示難溶電解質(zhì)的溶解性，兩者之間可以相互換算。區(qū)別：溶度積是一個標準平衡常數(shù)，只與溫度有關(guān)。而溶解度不僅與溫度有關(guān)，還與系統(tǒng)的組成、pH值的改變及配合物的生成等因素有關(guān)。溶度積和溶解度的相互換算 在溶度積的計算中，離子濃度必須是物質(zhì)的量的濃度，其單位為molL-1；而溶解度的單位有g(shù)/100g水，gL-1，molL-1。計算時

27、一般要先將難溶電解質(zhì)的溶解度 S 的單位換算為molL-1。對于難溶物質(zhì)飽和溶液濃度極稀，可作近似處理：(xg/100g H2O)10/M mol L-1第六十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月1. AB型(如AgCl、AgI、CaCO3) AB (S) A+ (aq) + B(aq) 溶解度： S S Ksp = c(A+ )c(B) = S2 AB2或A2B型 (Mg(OH)2 、Ag2CrO4) AB2(S) A2+ (aq) + 2B(aq) 溶解度： S 2S Ksp = c(A+ )c2(B ) = S(2S)2 = 4S3 第六十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年

28、6月3. AB3或A3B型 (如 Fe(OH)3 、Ag3PO4) A3B(s) 3A+ (aq) + B3- (aq) 溶解度： 3S S Ksp =c3(A+)c(B3-) = (3S)3S = 27S4第六十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月例1：25oC時，AgCl的溶解度為1.9210-3gL-1，求同溫度下AgCl的溶度積。)L/(mol1-SS平衡濃度3.143Mr(AgCl) =解：已知1513Lmol1034.1Lmol3.1431092.1 -=S)aq(Cl-(aq)Ag+ AgCl(s) +3.143Mr(AgCl) =第六十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 2 /(molL-1）xx平衡濃度42331.7)CrO