電解質(zhì)溶液和解離平衡

關(guān)于電解質(zhì)溶液和解離平衡第一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日內(nèi)容提要強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論：含義、活度、活度系數(shù)、離子強(qiáng)度等；掌握弱電解質(zhì)解離平衡原理及計(jì)算；掌握一元弱酸弱堿、多元弱酸弱堿水溶液中H+濃度和pH的計(jì)算方法；緩沖溶液理論：組成、作用原理、性質(zhì)及重要作用；掌握其pH的計(jì)算；掌握鹽的水解平衡及其溶液pH的計(jì)算；酸堿溶液和難溶電解質(zhì)的同離子效應(yīng)。第二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡強(qiáng)電解質(zhì)定義：電解質(zhì)是溶于水中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物，這些化合物的水溶液稱(chēng)為電解質(zhì)溶液。

+第三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡1.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)?電解質(zhì)可分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)兩類(lèi)。在水溶液中能完全解離成離子的化合物就是強(qiáng)電解質(zhì)。例如

Na+Cl-Na++Cl-(離子型化合物)HClH++Cl-(強(qiáng)極性分子)?弱電解質(zhì)在水溶液中只能部分解離成離子的化合物。例如：

HAcH++Ac-第四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論要點(diǎn)電解質(zhì)離子相互作用，離子氛存在，致使離子間相互作用而互相牽制，表觀解離度不是100%。德拜和休克爾提出的“離子氛”現(xiàn)象解釋了一種現(xiàn)象。第五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡離子的活度和活度因子活度：?jiǎn)挝惑w積電解質(zhì)溶液中，表觀上所含的離子濃度，也稱(chēng)有效濃度?；疃萢與試劑濃度c的關(guān)系a=fcf為活度系數(shù)，反映電解質(zhì)溶液中離子相互牽制作用的大小。由于離子的表觀濃度小于理論濃度，一般f<1當(dāng)溶液中的離子濃度很小，且離子所帶的電荷數(shù)也少時(shí)，活度接近濃度，即f≈1。第六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡離子強(qiáng)度：離子的活度系數(shù)是溶液中離子間作用力的反映，與離子濃度和所帶電荷有關(guān)

ci和zi分別為溶液中第i種離子的質(zhì)量摩爾濃度和該離子的電荷數(shù)，近似計(jì)算時(shí)。I的單位為mol·kg-1。第七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡二.弱電解質(zhì)弱酸、弱堿和極少數(shù)的鹽都是弱電解質(zhì)。第八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡1L純水相當(dāng)于55.6mol的水，因此可將c(H2O)看成是常數(shù)，將它與K?合并，用KW?表示，則有：第九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡第十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡3.一元弱酸弱堿的解離平衡（1）解離平衡常數(shù)

第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論（2）解離度解離度：達(dá)解離平衡時(shí)，已解離的分子數(shù)和分子總數(shù)之比。單位為一，可以百分率表示。第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡（3）解離平衡常數(shù)與解離度的關(guān)系同一弱電解質(zhì)的解離度與其濃度的平方根成反比，即濃度越稀，解離度越大；同一濃度的不同弱電解質(zhì)的解離度與其解離平衡常數(shù)的平方根成正比。第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡4.多元弱酸弱堿的解離平衡第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)電解質(zhì)的解離平衡5.同離子效應(yīng)在弱酸或弱堿的水溶液中，加入與弱酸或弱堿含有相同離子的易溶性強(qiáng)電解質(zhì)，使弱酸或弱堿的解離度降低的現(xiàn)象稱(chēng)為同離子效應(yīng)。

第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液緩沖溶液及其作用機(jī)制緩沖溶液（buffersolution）能夠抵抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，或稍加稀釋時(shí)可保持其pH基本不變的溶液。緩沖作用（bufferaction）緩沖溶液對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋的抵抗作用。第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液以HAc—Ac-體系為例當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)，外來(lái)H+將質(zhì)子傳給Ac-

，質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡左移，溶液的pH保持基本不變。當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)，OH-

接受H3O+傳遞的質(zhì)子，質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡右移，補(bǔ)充消耗掉的H3O+離子，而溶液的pH保持基本不變。第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液用質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡式表示加少量強(qiáng)酸：H3O++Ac-HAc+H2O

(大量)加少量強(qiáng)堿:H3O++OH-2H2OHAc+H2OAc-+H3O++(大量)HAc+OH-Ac-+H2O抗堿成分抗酸成分第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日HAc

Ac-H3O+OH-HAcAc-HAc

Ac-示意圖:第二節(jié)緩沖溶液第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液結(jié)論①緩沖溶液中同時(shí)含有較大量的抗堿成分和抗酸成分，對(duì)抗的只是外來(lái)的少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿。②通過(guò)弱酸解離平衡的移動(dòng)，使溶液中H+離子或OH-離子濃度無(wú)明顯的變化，因此具有緩沖作用。第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)緩沖溶液及緩沖機(jī)制緩沖溶液的組成一般由具有足夠濃度和一定比例的共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)組成。共軛酸稱(chēng)為抗堿成分，共軛堿稱(chēng)為抗酸成分。組成緩沖溶液的共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)合稱(chēng)為緩沖系(buffersystem)或緩沖對(duì)(bufferpair)。第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日共軛酸共軛堿HAcNH4ClH2PO4-NaAcNH3·H2OHPO42-抗酸成分緩沖系抗堿成分組成示意圖第一節(jié)緩沖溶液及緩沖機(jī)制第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液常見(jiàn)的緩沖系

第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液在實(shí)際應(yīng)用中，還采用酸堿反應(yīng)的生成物與剩余的反應(yīng)物組成緩沖系。弱酸（過(guò)量）+強(qiáng)堿強(qiáng)酸+弱堿（過(guò)量）

優(yōu)點(diǎn)：HCl和

NaOH溶液常備試劑，容易獲得。弱酸或弱堿的濃度即緩沖系的總濃度。通常緩沖溶液的pH需要在pH計(jì)監(jiān)控下調(diào)整，滴加強(qiáng)堿/酸易于操作。第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液三、緩沖溶液的PH計(jì)算第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)緩沖溶液四、緩沖溶液的配置第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)鹽的水解一、鹽水解的概念及類(lèi)型由于鹽溶于水時(shí)，鹽的離子與水解出的H+或OH-作用，生成弱酸或弱堿，引起水的解離平衡發(fā)生移動(dòng)，改變了溶液中的H+和OH-的相對(duì)濃度，所以溶液就不是中性的了。鹽的離子與水解出的H+或OH-產(chǎn)生弱電解質(zhì)的反應(yīng)叫鹽的水解。第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022