大学无机化学课件03PPT文件格式下载.ppt

1、中和反应的实质：H+和和OH-结合生成结合生成H2O酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离出来的出来的H+和和OH-程度来衡量程度来衡量11/6/20223-1-2 水的解离反应和溶液的酸水的解离反应和溶液的酸碱性碱性3-1-2 水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应水的解离反应c（H+）/c c（OH-）/c =Kw Kw水的离子积水的离子积Kw（298.15K）=1.010-14Kw与温度有关与温度有关,随温度升高变大随温度升高变大纯水或稀溶液中纯水或稀溶液中 H2O（l）H+（aq）+OH-（aq）11/6/2022溶液的酸碱性和溶

2、液的酸碱性和pH pH=-lg c（H+）/c 溶液的酸碱性溶液的酸碱性1.010-71.010-71.010-7c（OH-）/molL-11.010-7c（H+）/molL-1碱性碱性中性中性酸性酸性溶液酸碱性溶液酸碱性c（H+）/c c（OH-）/c =1.010-14=Kw pH=pKw-pOH=14-pOHpOH=-lg c（OH-）/c 碱性碱性中性中性酸性酸性溶液酸碱性溶液酸碱性7=7Kw 且浓度不很小且浓度不很小,可忽略水的解离可忽略水的解离（1）一元弱酸溶液中）一元弱酸溶液中c（H+）的计算的计算1、一元弱电解质溶液中离子浓度的计算、一元弱电解质溶液中离子浓度的计算若若（c/c

3、 ）/Ka 500,c（H+）5000.100-xx 则则 x=1.3410-3 c（NH4）/c c（OH-）/c xx c（NH3H2O）/c 0.100-xKb=1.810-5+pH=-lg（7.510-12）=11.1211/6/2022 c（OH-）1.3410-3 c 0.100=100%=100%=1.34%11/6/20223-2-4多元弱酸的分步解多元弱酸的分步解3-2-4 多元弱酸的分步解离多元弱酸的分步解离多元弱酸在水溶液中多元弱酸在水溶液中分步解离分步解离 如如 H2S H+HS-HS-H+S2-2-Ka（1）=1.110-7c（H+）/c c（HS-）/c c（H2S

4、）/c Ka（2）=1.310-13c（H+）/c c（S2-2-）/c c（HS-）/c 分级解离常数逐级减小分级解离常数逐级减小 多元弱酸的强弱主要取决于多元弱酸的强弱主要取决于Ka（1）11/6/2022例例已知常温、常压下已知常温、常压下H2S的溶解度为的溶解度为0.10molL-1，计算计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c（H+）、c（S2-）和和H2S的解离度的解离度解：解：H2S H+HS-平衡浓度平衡浓度/（molL-1）0.10-x x xKa（1）=1.110-7c（H+）/c c（HS-）/c xx c（H2S）/c 0.10-x（c/c ）/Ka（1）=0.10/（1.1

5、10-7）500,0.10-x0.1x=1.110-4c（H+）=1.110-4 molL-111/6/2022例例已知常温、常压下已知常温、常压下H2S的溶解度为的溶解度为 0.10molL-1，计算计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c（H+）、c（S2-）和和H2S的解离度的解离度解：HS-H+S2-2-Ka（2）=1.310-13c（H+）/c c（S2-2-）/c c（HS-）/c 因为因为 Ka（2）500所以所以 0.10-x0.10,0.10+x0.10解：NH3H2O NH4 +OH-平衡浓度平衡浓度/（molL-1）0.10-x 0.10+x x+1.010-14 1.810-5

6、c（H+）=molL-1=5.610-10 molL-111/6/2022c（OH-）=1.810-5 molL-11.810-5 0.10=100%=0.018%未加未加NH4Cl的的0.10molL-1NH3H2O溶液溶液 1.34%,即即由于同离子效应，使由于同离子效应，使降低降低 利用同离子效应利用同离子效应,调节溶液的酸碱性调节溶液的酸碱性,可控制可控制弱电解质溶液中有关离子的浓度，进行金属离弱电解质溶液中有关离子的浓度，进行金属离子的分离和提纯。子的分离和提纯。11/6/2022上此课内容回顾:2.4 2.4 化学平衡的移动化学平衡的移动化学平衡的影响因素：浓度、压力、温度，化学平

7、衡的影响因素：浓度、压力、温度，催化剂催化剂。平衡移动的规律平衡移动的规律吕吕查德里原理查德里原理3.3.酸碱反应和沉淀反应酸碱反应和沉淀反应 3.13.1水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应和溶液的酸碱性 *3.23.2弱电解质的解离反应弱电解质的解离反应 解离平衡和解离常数（解离平衡和解离常数（Ka、Kb）*解离度和稀释定律解离度和稀释定律 弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算*多元弱酸（弱碱）的分步解离多元弱酸（弱碱）的分步解离 解离平衡的移动解离平衡的移动同离子效应同离子效应3-2-6 缓冲溶液缓冲溶液3-2-6 缓冲溶液缓冲溶液缓冲作用原理：如缓冲作用原理：

8、如 HOAc+NaOAc混合液混合液HOAc H+OAc-大量大量 极小量极小量 大量大量 外加适量酸外加适量酸（H），平衡向左移动，平衡向左移动外加适量碱外加适量碱（OH-），平衡向右移动，平衡向右移动NaOAc 抵消抵消H+;HOAc 抵消抵消OH-缓冲作用：使溶液缓冲作用：使溶液pH值基本保持不变的作用。值基本保持不变的作用。具有缓冲作用的溶液，称为缓冲溶液具有缓冲作用的溶液，称为缓冲溶液11/6/2022常见的缓冲溶液常见的缓冲溶液如弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液，如弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液，多元弱酸组成的两种不同酸度的盐混合液多元弱酸组成的两种不同酸度的盐混合液缓冲溶液

9、缓冲溶液pKipH值范围值范围HOAc-NaOAc4.763.65.6NH3H2O-NH4Cl4.768.310.3NaHCO3-Na2CO310.339.211.0KH2PO4-K2HPO47.205.98.0H3BO3-Na2B4O79.27.29.211/6/2022缓冲溶液缓冲溶液pH值的计算值的计算例例（1）试计算含试计算含0.10molL-1HOAc、0.10molL-1 NaOAc溶溶液的液的pH值。值。HOAc H+OAc-平衡浓度平衡浓度/（molL-1）0.10-x x 0.10+xKa=1.810-5x（0.10+x）0.10-x因为因为 （c/c ）/Ka=0.10/（

10、1.810-5）500所以所以 0.10-x0.10,0.10+x0.10 x=1.810-5c（H+）=1.810-5 molL-1pH=4.74=1.810-50.10 x 0.1011/6/2022例例（2）在含在含0.100molL-1HOAc、0.100molL-1NaOAc溶液中加入溶液中加入HCl,使使c（Cl-）=0.001molL-1，计算溶液，计算溶液的的pH值。HOAc H+OAc-Ka=1.810-5x（0.099+x）0.101-x平衡浓度平衡浓度/（molL-1）0.101-x x 0.099+xx=1.810-5c（H+）=1.810-5 molL-1pH=4.7

11、4=1.810-50.099x 0.101解解:反应反应 H+OAc-HOAc0.001 0.001 0.001HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量外来酸的作用，混合溶液能抵抗少量外来酸的作用，而保持溶液而保持溶液pH值不变。值不变。11/6/2022（3）在含在含0.100molL-1HOAc、0.100molL-1NaOAc溶溶液中加入液中加入KOH,使使 c（K+）=0.001molL-1，计算溶，计算溶液的液的pH值。HOAc H+OAc-Ka=1.810-5x（0.101+x）0.099-x平衡浓度平衡浓度/（molL-1）0.099-x x 0.101+xx=1.810-5c（H

12、+）=1.810-5 molL-1pH=4.74=1.810-50.101x 0.099解解:反应反应 OH-+HOAc OAc-+H2O 0.001 0.001 0.001HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量外来碱的作用，混合溶液能抵抗少量外来碱的作用，而保持溶液而保持溶液pH值不变。11/6/2022例例（4）在含在含0.10molL-1HOAc、0.10molL-1 NaOAc溶液溶液中加入中加入H2O,使溶液稀释使溶液稀释10倍倍,计算溶液的计算溶液的pH值。HOAc H+OAc-平衡浓度平衡浓度/（molL-1）0.010-x x 0.010+xKa=1.810-5x（0.010+

13、x）0.010-xc（H+）=1.810-5 molL-1pH=4.74x=1.810-5=1.810-50.010 x 0.010HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量水的稀释作用，混合溶液能抵抗少量水的稀释作用，而保持溶液而保持溶液pH值不变。11/6/20221.掌握弱电解质的解离度、稀释定律、解离掌握弱电解质的解离度、稀释定律、解离平衡、平衡、同离子效应、缓冲溶液的概念。同离子效应、缓冲溶液的概念。2.重点掌握一元弱酸、一元弱碱解离平衡的重点掌握一元弱酸、一元弱碱解离平衡的计算计算（包括同离子效应、缓冲溶液包括同离子效应、缓冲溶液pH值的值的计算计算）。本节内容要求本节内容要求3-3-

14、1 水解反应和水解常数水解反应和水解常数3-3-1 水解反应和水解常数水解反应和水解常数（1）强碱弱酸盐强碱弱酸盐的水溶液的水溶液水解反应式：水解反应式：OAc-H2O HOAcOH-如如 NaOAc Na+OAc-H2O OH-+H+水的解离水的解离+HOAc1、水解反应、水解反应 显碱性显碱性3-3 3-3 盐类的水解反应盐类的水解反应盐的水解反应盐的水解反应:盐的组分离子与水解离出来的盐的组分离子与水解离出来的H+或或OH-结合生成弱电解质的反应结合生成弱电解质的反应11/6/2022（2）强酸弱碱盐强酸弱碱盐 水溶液水溶液水解反应式：NH4 H2O NH3H2O H+显酸性显酸性+如如

15、 NH4Cl Cl-+NH4H2O H+OH-+NH3H2O11/6/2022（3）弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐水溶液的酸碱性视生成弱酸水溶液的酸碱性视生成弱酸、弱碱的弱碱的Ki 而定而定A+B-+H2O HB+AOH Ka（HB）Kb（AOH）水溶液显水溶液显酸性酸性如如 NH4F NH4 +F-+H2O NH3H2O+HF+Ka（HB）Kb（AOH）水溶液显水溶液显中性中性如如 NH4OAc NH4 +OAc-+H2O NH3H2O+HOAc+如如 NH4CN NHNH4 4+CN+CN-+H+H2 2O NHO NH3 3H H2 2O+HCNO+HCNKa（HB）Kh（2）通常只须考虑第一步水解通常只须考虑第一步水解11/6/2022如如FeCl3的水解反应式的水解反应式 Fe3+H2O Fe（OH）2+H+由于由于Kh（1）Kh（2）Kh（3）所以一