大學(xué)化學(xué)：第2章 溶液與離子平衡

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1、第一節(jié)第一節(jié) 溶液濃度的表示方法溶液濃度的表示方法B的質(zhì)量分數(shù)的質(zhì)量分數(shù)(mass fraction) B 質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù) SI單位為單位為1m B B的質(zhì)量的質(zhì)量(kg 、 g) m 溶液的質(zhì)量溶液的質(zhì)量(kg、 g) 定義式：定義式：BBmwmdef例題：100.0 g 鐵礦石中含鐵礦石中含50.4 g Fe2O3, ,計算鐵礦計算鐵礦石中石中 Fe2O3 和和 Fe 的質(zhì)量分數(shù)。的質(zhì)量分數(shù)。解：100.0 g 鐵礦石中鐵的質(zhì)量為：鐵礦石中鐵的質(zhì)量為：2323112(Fe)(Fe)= (Fe O )(Fe O )255.85g mol =50.4g35.3g159.7g molMmmM鐵

2、礦石中鐵礦石中 Fe2O3 的質(zhì)量分數(shù)為：的質(zhì)量分數(shù)為：(Fe2O3)=m(Fe2O3)/m=50.4g/100.0g=0.504鐵礦石中鐵礦石中 Fe 的質(zhì)量分數(shù)為：的質(zhì)量分數(shù)為： (Fe)=m(Fe)/m=35.3g/100.0g=0.353B的體積分數(shù)的體積分數(shù) （ Volume fraction of B ） 體積分數(shù)體積分數(shù) SI單位為單位為1VB B的體積的體積(m3 、L、mL) V 溶液的體積溶液的體積( (m3、L、mL) )（混合前各純組分體積之和）（混合前各純組分體積之和） 定義式：定義式：*BB*AAVVdefB例題：醫(yī)學(xué)臨床上常用體積分數(shù)為例題：醫(yī)學(xué)臨床上常用體積分數(shù)

3、為75%的的酒精溶液做消毒液，試計算配制酒精溶液做消毒液，試計算配制500ml這這種消毒用酒精溶液所需無水乙醇的體積。種消毒用酒精溶液所需無水乙醇的體積。 解解：根據(jù)公式，所需純酒精的體積為：根據(jù)公式，所需純酒精的體積為： V乙醇乙醇 = V 酒精酒精 = 500ml0.75 = 375ml 量取量取375ml375ml無水乙醇，加水稀釋至無水乙醇，加水稀釋至500ml500ml，就可配制成就可配制成500ml500ml消毒用酒精溶液。消毒用酒精溶液。 物物 質(zhì)質(zhì) 的的 量量 概念概念: 表示物質(zhì)數(shù)量的物理量表示物質(zhì)數(shù)量的物理量 單位單位: 摩爾摩爾 1 mol = 6.0231023 個基本

4、單元個基本單元 必須指明基本單元必須指明基本單元 “B” 計算公式計算公式: nB = mB / Mr B的濃度或的濃度或B的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度 (molarity of B) nB B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量(mol) V 溶液的體積溶液的體積(m3、L、mL) VcB =nB定義式：定義式：單位：單位： mol m-3 、 molL-1 必須指明基本單元必須指明基本單元“B”B”例題：例題：100ml正常人的血清中含正常人的血清中含326mg鈉離子，計算鈉離子的濃度。鈉離子，計算鈉離子的濃度。 = 0.14 mol= 0.14 molL L-1-1 VcNa+ =nNa+解：解：=mN

5、a+ / MNa+V=L-10.326g / 23gmol-10.10例題：市售濃硫酸密度為例題：市售濃硫酸密度為1.84 kg L-1 ，質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為0.98，計算物質(zhì)的量濃度，計算物質(zhì)的量濃度c(H2SO4)和和 c( H2SO4)。解：解：c(H2SO4) = 0.98 1.84 1.84 1000/981000/98 = 18.4 = 18.4 molL-1 c( H2SO4) = 0.98 1.84 1.84 1000/491000/49 = 36.8 = 36.8 molL-1 2121B的摩爾分數(shù)的摩爾分數(shù)(mole fraction)定義式：定義式： xB=nB/(nA

6、+nB) xA=nA/(nA+nB) xA+xB = 1必須指明基本單元必須指明基本單元“B”xB= nB/n若溶若溶液是由溶劑液是由溶劑A和溶質(zhì)和溶質(zhì)B組成組成,則則B的質(zhì)量摩爾濃度的質(zhì)量摩爾濃度(molarity of B)定義式定義式: :bB= nB/mAnB 溶質(zhì)溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量(mol) mA溶劑溶劑的質(zhì)量的質(zhì)量(kg) 必須指明基本單元必須指明基本單元 “ “B”單位單位: : molkg-1 、mmolkg-1 將將7.00g結(jié)晶草酸（結(jié)晶草酸（H2C2O4 2H2O）溶于）溶于93.0g水中，求水中，求x(H2C2O4)和和b (H2C2O4)。已知：已知： H2C

7、2O4 2H2O的分子量為的分子量為 126。b (H2C2O4) = 0.585x (H2C2O4) = 0.0104解：解：溶質(zhì)對溶液性質(zhì)的影響有兩種情況：溶質(zhì)對溶液性質(zhì)的影響有兩種情況：當(dāng)溶質(zhì)加入溶劑中之后，當(dāng)溶質(zhì)加入溶劑中之后，溶液的性質(zhì)與溶液的性質(zhì)與 溶質(zhì)的性質(zhì)溶質(zhì)的性質(zhì) 如：酸、堿性如：酸、堿性 氧化氧化-還原性還原性 顏色等顏色等 溶液的性質(zhì)與溶液的性質(zhì)與 溶質(zhì)的性質(zhì)溶質(zhì)的性質(zhì) 溶液的通性溶液的通性 稀溶液可以稀溶液可以 定量討論定量討論第二節(jié)第二節(jié) 稀稀溶液的依數(shù)性溶液的依數(shù)性 溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降p p溶液的沸點升溶液的沸點升高高溶液的溶液的凝固點降凝固點降低低溶

8、液的滲透壓溶液的滲透壓 溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降p p 液體的蒸氣壓：液體的蒸氣壓：H2O（l）H2O（g）液液- -氣氣平衡時蒸氣的壓力平衡時蒸氣的壓力: : p *(H2O)稱為水的該溫度下的稱為水的該溫度下的（飽和）蒸氣壓。單位：（飽和）蒸氣壓。單位：Pa,kPaPa,kPa= =p*(H2O)/pK1 蒸發(fā)蒸發(fā) 凝聚凝聚p*值受溫度、溶劑的本性影響。值受溫度、溶劑的本性影響。 在相同溫度下，不同在相同溫度下，不同 的液體，其蒸氣壓不同的液體，其蒸氣壓不同 溫度升高時，液體的溫度升高時，液體的蒸氣壓增大。蒸氣壓增大。 固體物質(zhì)也具有一定的蒸氣壓。但一般情況下固體物質(zhì)也具有一定的蒸

9、氣壓。但一般情況下固體的蒸氣壓較小。固體的蒸氣壓較小。（冰、碘、樟腦、萘等除外）（冰、碘、樟腦、萘等除外）溶劑的蒸氣壓為溶劑的蒸氣壓為p p* *，溶液的蒸氣壓為溶液的蒸氣壓為p p。實驗表明實驗表明 p p*其差其差值值 p=p*-p 為溶液的為溶液的蒸氣壓下蒸氣壓下降降。適用范圍：適用范圍：難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液 p = p* x(B) 其規(guī)律反映于其規(guī)律反映于拉烏爾定律：拉烏爾定律：拉烏爾定律：一定溫度下拉烏爾定律：一定溫度下 p = p* x(B)與溶質(zhì)的本性無關(guān)與溶質(zhì)的本性無關(guān)注意：電解質(zhì)溶液、濃溶液的蒸氣壓也注意：電解質(zhì)溶液、濃溶液的蒸氣壓也 下降，濃度越

10、大下降得越多。下降，濃度越大下降得越多。應(yīng)用：干燥劑（應(yīng)用：干燥劑（CaCl2、P2O5 、濃硫酸等）、濃硫酸等）BBBBBAABAAAnnnx =b Mn +nnm /M 在稀溶液中在稀溶液中AABB*p = p M b = kb2溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的沸點升高和凝固點降低液液- -氣平衡氣平衡 p=p (外）外） 時的溫度時的溫度。如：如：H2O（l）H2O（g）100100時時, ,p（H2O,l）=P(外）外）=101325Pa(2)(2)液體的凝固點（冰點）：液體的凝固點（冰點）：固固- -液液平衡平衡共存共存時的溫度時的溫度如如: :0時，時，p（H2O,l) =p(H2

11、O，s) = 610.6PaH2O（s）H2O（l）溶液的溶液的蒸汽壓蒸汽壓總是低總是低于溶劑于溶劑為使溶液為使溶液的蒸汽壓的蒸汽壓與外壓相與外壓相等，必須等，必須提高溫度提高溫度所所提高的提高的溫度溫度就是沸點上升就是沸點上升為使溶液的蒸氣為使溶液的蒸氣壓與固相的相同壓與固相的相同必須降低溫度必須降低溫度 所所降低的降低的溫度溫度就是凝固點下降就是凝固點下降(3)(3)溶液的沸點上升和凝固點下降溶液的沸點上升和凝固點下降: : 分別稱為沸點上升常數(shù)、凝分別稱為沸點上升常數(shù)、凝固點下降常數(shù)，是僅與溶劑有關(guān)的常數(shù)。固點下降常數(shù)，是僅與溶劑有關(guān)的常數(shù)。Tf=KfbB 注意注意：電解質(zhì)溶液、濃溶液的

12、電解質(zhì)溶液、濃溶液的沸點上升沸點上升 和凝固點下降和凝固點下降均存在均存在Tb=KbbB適用范圍：適用范圍：難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液例題：在例題：在37.9L水中溶解水中溶解57.8kg常見的防凍劑丙常見的防凍劑丙 二醇二醇C3H6(OH)2 ,試計算此溶液的凝固點。試計算此溶液的凝固點。解：解：Tf = T - Tf = kfbB*f273 Tf = 1.86 19 .377610008 .57Tf = 235.85 K應(yīng)用應(yīng)用：5、應(yīng)用溶液的沸點升高和凝固點降低可以求算小分應(yīng)用溶液的沸點升高和凝固點降低可以求算小分子溶質(zhì)的相對分子量。子溶質(zhì)的相對分子量。 1、在鋼鐵

13、熱處理工藝中所用的氧化液在鋼鐵熱處理工藝中所用的氧化液 （含有（含有NaOH、NaNO2） 140 150 3、若在汽車、拖拉機的水箱（散熱器）中加入若在汽車、拖拉機的水箱（散熱器）中加入 乙二醇、酒精、甘油等物質(zhì)乙二醇、酒精、甘油等物質(zhì) ；在水泥砂漿中加入食在水泥砂漿中加入食 鹽、亞硝酸鈉或氯化鈣鹽、亞硝酸鈉或氯化鈣 4、鹽和碎冰的混合物可用作冷卻劑。鹽和碎冰的混合物可用作冷卻劑。2、高壓滅菌高壓滅菌bBBBBAAbbBBAbTnm /Mb =mmkk mM =mTfBBfA=k mMT m沸點升高法凝固點降低法例題例題 從尿中提取出一種中性含氮化合物，從尿中提取出一種中性含氮化合物，ABB

14、f/mMmKABBf/mMmK解：解：已知：已知：Kf =1.86 Kkgmol1 mB = 0.090g mA = 12g = 0.012kg Tf =0.233 K此化合物的相對分子質(zhì)量。此化合物的相對分子質(zhì)量。液的凝固點比純水降低了液的凝固點比純水降低了 0.233 ， 試計算試計算將將0.090g 純品溶解在純品溶解在 12 g 蒸餾水中，所得溶蒸餾水中，所得溶12g0.233Kg09. 0molkgK86. 1-1AffmTmkBBM答答: 此化合物的相對分子質(zhì)量為此化合物的相對分子質(zhì)量為60.0 。Tf = Kf bB=ABBf/mMmK根據(jù)式根據(jù)式: := 60.0溶液的滲透壓溶

15、液的滲透壓半透膜：僅允許溶劑分子而不允許溶質(zhì)半透膜：僅允許溶劑分子而不允許溶質(zhì) 分子通過的薄膜分子通過的薄膜。3滲透方向：滲透方向：純?nèi)軇┘內(nèi)軇┤芤?；稀溶液溶液；稀溶液濃溶液濃溶液產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備兩個條件：產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備兩個條件：一是有半透膜的存在一是有半透膜的存在二是半透膜兩側(cè)溶液的濃度不同二是半透膜兩側(cè)溶液的濃度不同202滲透壓.avi單位：單位：Pa、kPa 滲透壓力滲透壓力（osmotic pressureosmotic pressure） 用半透膜將水溶液與用半透膜將水溶液與純水隔開時，滲透必然純水隔開時，滲透必然發(fā)生。為了阻止?jié)B透的發(fā)生。為了阻止?jié)B透的發(fā)生，必須在溶液的液

16、發(fā)生，必須在溶液的液面上面上施加一額外壓力施加一額外壓力。這種恰好能阻止?jié)B透進這種恰好能阻止?jié)B透進行而施加于溶液液面上行而施加于溶液液面上的額外壓力的額外壓力稱為溶液的稱為溶液的滲透壓力。滲透壓力。 如果用半透膜將稀溶液和濃溶液隔開，如果用半透膜將稀溶液和濃溶液隔開，為了阻止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生，必須在濃溶液為了阻止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生，必須在濃溶液液面上施加一個壓力。液面上施加一個壓力。注意：注意：但此壓力并不代表任一溶液的滲透壓，它但此壓力并不代表任一溶液的滲透壓，它僅僅是兩溶液的滲透壓之差。僅僅是兩溶液的滲透壓之差。范特霍夫公式：范特霍夫公式：V=nBRT 或或= cBRTBBm RTM=V滲透壓力與濃

17、度、溫度的關(guān)系：滲透壓力與濃度、溫度的關(guān)系： 式中式中:溶液的滲透壓溶液的滲透壓 Pa, Kpa cBB的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度mol m 3,mol dm -3R氣體常數(shù)氣體常數(shù) R=8.314 JK-1mol-1 T絕對溫度絕對溫度 K 例題：將例題：將2.00g 蔗糖（蔗糖（C12H22O11）溶于水，配成溶于水，配成50.00ml溶液，求溶液溶液，求溶液在在37 C 時的滲透壓。分子量時的滲透壓。分子量342解：解：= cBRT=mBV MB R T=28.314(273+37)0.05342302kpa=答答：溶液在溶液在37 C 時的滲透壓為時的滲透壓為302kPa反滲透：反滲

18、透： 在濃溶液一側(cè)增加較大的壓力在濃溶液一側(cè)增加較大的壓力( (大于滲大于滲透壓透壓) )可使溶劑進入稀溶液（或溶劑）?？墒谷軇┻M入稀溶液（或溶劑）。 P反滲透反滲透依此可實現(xiàn)依此可實現(xiàn): : 溶液的濃縮溶液的濃縮 海水的淡化。海水的淡化。 根據(jù)血漿成分可計算出正常人血漿總滲透濃根據(jù)血漿成分可計算出正常人血漿總滲透濃度為度為303.7mmolL-1。 （滲透濃度指不能透過半透（滲透濃度指不能透過半透膜溶質(zhì)粒子的物質(zhì)的量濃度）。膜溶質(zhì)粒子的物質(zhì)的量濃度）。 滲透濃度在滲透濃度在280-320 mmolL-1的溶液為的溶液為等滲溶液等滲溶液。透濃度小于透濃度小于280 mmolL-1的溶液為的溶液

19、為低滲溶液低滲溶液。滲透濃度大于滲透濃度大于320 mmolL-1的溶液為的溶液為高滲溶液高滲溶液。人體總滲透壓約人體總滲透壓約770kPa（37）所以臨床上規(guī)定：所以臨床上規(guī)定： 若將紅細胞放入高滲溶液（如若將紅細胞放入高滲溶液（如100g/L葡萄糖葡萄糖溶液）中，由于細胞膜是半透膜，因此紅細胞溶液）中，由于細胞膜是半透膜，因此紅細胞中的水分將進入高滲溶液，致使細胞中的水分將進入高滲溶液，致使細胞皺縮皺縮。 反之，將紅細胞放入低滲溶液（如反之，將紅細胞放入低滲溶液（如30g/L葡葡萄糖溶液）中，則水大量進入紅細胞，最后萄糖溶液）中，則水大量進入紅細胞，最后導(dǎo)致導(dǎo)致溶血溶血。 而將紅細胞放入等

20、滲溶液（如而將紅細胞放入等滲溶液（如50g/L葡萄糖葡萄糖溶液）中，紅細胞形態(tài)則不發(fā)生變化。溶液）中，紅細胞形態(tài)則不發(fā)生變化。 紅細胞在紅細胞在等滲溶液、等滲溶液、低滲溶液、低滲溶液、高滲溶液中高滲溶液中的形態(tài)變化的形態(tài)變化示意圖示意圖 所以臨床給病人補液時，要特別注意補液所以臨床給病人補液時，要特別注意補液的濃度和滲透壓。否則可能造成嚴(yán)重的醫(yī)療的濃度和滲透壓。否則可能造成嚴(yán)重的醫(yī)療事故。事故。 如果人體缺水，細胞外液鹽的濃度增高，滲透如果人體缺水，細胞外液鹽的濃度增高，滲透壓增高。這時，細胞內(nèi)水分子通過細胞膜進入細壓增高。這時，細胞內(nèi)水分子通過細胞膜進入細胞外液，造成胞外液，造成細胞內(nèi)失水細

21、胞內(nèi)失水，細胞可能，細胞可能干癟干癟。 而過量飲水，則細胞外液鹽的濃度下降，滲而過量飲水，則細胞外液鹽的濃度下降，滲透壓下降。細胞外液中的水就透過細胞膜進入透壓下降。細胞外液中的水就透過細胞膜進入細胞內(nèi)，嚴(yán)重時可產(chǎn)生細胞內(nèi)，嚴(yán)重時可產(chǎn)生水中毒水中毒。 同理，如果由于疾病造成血漿中的蛋白質(zhì)同理，如果由于疾病造成血漿中的蛋白質(zhì)含量降低，滲透壓下降，血漿保持水分的能含量降低，滲透壓下降，血漿保持水分的能力下降。這時，血漿中水和低分子溶質(zhì)就可力下降。這時，血漿中水和低分子溶質(zhì)就可透過毛細血管壁進入組織間液，形成透過毛細血管壁進入組織間液，形成水腫水腫。臨床上對大面積燒傷或失血等原因造成血容量臨床上對大

22、面積燒傷或失血等原因造成血容量下降的病人進行補液時，下降的病人進行補液時，由于這類病人的血漿由于這類病人的血漿蛋白損失很多，血漿膠體滲透壓力下降，不能蛋白損失很多，血漿膠體滲透壓力下降，不能單純補充晶體溶液（如生理鹽水等）還要同時單純補充晶體溶液（如生理鹽水等）還要同時輸入輸入血漿或右旋糖酐血漿或右旋糖酐等血漿代用品，才能恢復(fù)等血漿代用品，才能恢復(fù)膠體滲透壓力和增加血容量膠體滲透壓力和增加血容量依數(shù)定律依數(shù)定律（稀溶液定律）（稀溶液定律） 難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液的蒸汽壓難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液的蒸汽壓下降、沸點上升、凝固點下降、滲透壓下降、沸點上升、凝固點下降、滲透壓是與一定量溶劑中的物質(zhì)的

23、量成正比。是與一定量溶劑中的物質(zhì)的量成正比。即與溶質(zhì)的粒子數(shù)成正比。即與溶質(zhì)的粒子數(shù)成正比。 按此定律可以計算相對分子質(zhì)量；可以按此定律可以計算相對分子質(zhì)量；可以計算稀溶液的計算稀溶液的Tb、Tf；可以近似判斷一般；可以近似判斷一般溶液的溶液的 p、Tb、Tf、 的相對高低。的相對高低。4 酸堿理論酸堿理論一、酸堿電離理論一、酸堿電離理論二、酸堿質(zhì)子理論二、酸堿質(zhì)子理論 三、酸堿電子理論三、酸堿電子理論四、軟硬酸堿理論四、軟硬酸堿理論 電離理論認為電離理論認為（1887 Arrhenius） 酸酸：在水中電離出的在水中電離出的陽離子陽離子全部是全部是H+的化合物的化合物 例如例如: : HCl

24、H+ + Cl- - 堿堿：電離出的電離出的陰離子陰離子全部是全部是OH-離子的化合物離子的化合物 例如：例如：NaOH Na+ + OH- 酸堿中和反應(yīng)的實質(zhì)是：酸堿中和反應(yīng)的實質(zhì)是： H+ + OH- H2O 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論 (1923 Bronsted Lowry）酸堿的定義：酸堿的定義： 酸酸:凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)。凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)。酸酸是質(zhì)子的是質(zhì)子的 給予體。給予體。（可以是可以是分子或離子）分子或離子）幻燈片幻燈片 32堿堿:凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)。凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)。堿堿是質(zhì)子是質(zhì)子 的接受體。（的接受體。（可以是可以是分子或離子）分子或離子） 酸酸 質(zhì)子質(zhì)子 + + 堿

25、堿 HCl H+ + Cl- HAc H+ + Ac- NH4+ H+ + NH3 H3O+ H+ + H2O H2O H+ + OH- H3PO4 H+ + H2PO 4 H2PO H+ + HPO424 H2CO3 H+ + HCO3 HCO H+ + CO323 Al(H2O)63+ H+ + Al(H2O)5 OH2+酸堿的范圍擴大了酸堿的范圍擴大了 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論 (1923 Bronsted Lowry）兩性物質(zhì)兩性物質(zhì):它既能接受質(zhì)子，又能釋放它既能接受質(zhì)子，又能釋放 質(zhì)子的物質(zhì)質(zhì)子的物質(zhì) 例如對于水分子例如對于水分子：釋放質(zhì)子：釋放質(zhì)子： H2O H+ + OH- 在

26、此反應(yīng)中呈現(xiàn)在此反應(yīng)中呈現(xiàn)酸酸的性質(zhì)；的性質(zhì)； 接受質(zhì)子：接受質(zhì)子：H2O + H+ H3O+ 在此反應(yīng)中在此反應(yīng)中呈現(xiàn)呈現(xiàn)堿堿的性質(zhì)。的性質(zhì)。 所以，所以，水是兩性物質(zhì)水是兩性物質(zhì)。 酸酸 質(zhì)子質(zhì)子 + + 堿堿 HCl H+ + Cl- HAc H+ + Ac- NH4+ H+ + NH3 H3O+ H+ + H2O H2O H+ + OH- H3PO4 H+ + H2PO 4 H2PO H+ + HPO424 H2CO3 H+ + HCO3 HCO H+ + CO323 Al(H2O)63+ H+ + Al(H2O)5 OH2+（共軛酸）（共軛酸） （共軛堿）（共軛堿） HAcH+ +

27、Ac- -HCO3- -H+ + CO32- -H2CO3H+ + HCO3- -H2PO4- -H+ + HPO42- -H2OH+ + OH- -可見，可見，有酸必有堿；有堿必有酸；有酸必有堿；有堿必有酸；酸中有堿，堿可變酸。酸中有堿，堿可變酸。共軛酸堿對：共軛酸堿對：。又如：又如：HAc - Ac-HCO3- - CO32-（1 1）酸失去質(zhì)子后即成為其共軛堿，堿得到質(zhì)）酸失去質(zhì)子后即成為其共軛堿，堿得到質(zhì) 子后即成為其共軛酸。子后即成為其共軛酸。（2 2）酸和堿可以是中性分子，也可以是陽離子或）酸和堿可以是中性分子，也可以是陽離子或陰離子。陰離子。（3 3）有些物質(zhì)既可以作為酸給出質(zhì)子

28、，又可以作）有些物質(zhì)既可以作為酸給出質(zhì)子，又可以作為堿接受質(zhì)子，這些物質(zhì)稱為為堿接受質(zhì)子，這些物質(zhì)稱為兩性物質(zhì)兩性物質(zhì)。（4 4）在質(zhì)子理論中沒有鹽的概念。）在質(zhì)子理論中沒有鹽的概念。（5 5）實際上，在溶液中共軛酸堿對之間并不存在）實際上，在溶液中共軛酸堿對之間并不存在上述簡單平衡。上述簡單平衡。酸酸 堿堿HH+ 酸堿反應(yīng)的實質(zhì)：酸堿反應(yīng)的實質(zhì)： 質(zhì)子理論認為，質(zhì)子理論認為，酸堿反應(yīng)是酸堿反應(yīng)是 在兩對共軛酸堿對間在兩對共軛酸堿對間轉(zhuǎn)移質(zhì)子。轉(zhuǎn)移質(zhì)子。 HAc + NH3NH4+Ac-+H+酸酸1 1 + + 堿堿2 2 酸酸2 2 + + 堿堿1 1H2O + NH3 NH + OH-酸酸

29、1 1 堿堿2 2 酸酸2 2 堿堿1 14H+H+ HAc + H2O H3O+ + Ac- 酸酸1 1 堿堿2 2 酸酸2 2 堿堿1 1H2O + Ac- HAc + OH-酸酸1 1 堿堿2 2 酸酸2 2 堿堿1 1H+酸堿反應(yīng)的范圍擴大了酸堿反應(yīng)的范圍擴大了 質(zhì)子理論中的酸堿中和反應(yīng)，質(zhì)子理論中的酸堿中和反應(yīng)，其實質(zhì)也是質(zhì)子的傳遞過程其實質(zhì)也是質(zhì)子的傳遞過程。 HAc + NH3NH4+Ac-+H+ 總之，酸堿反應(yīng)總是由較強的酸和總之，酸堿反應(yīng)總是由較強的酸和較強的堿向生成較弱的酸和較弱的堿較強的堿向生成較弱的酸和較弱的堿的方向進行。的方向進行。 2、共軛酸堿對中：酸越強（、共軛酸

30、堿對中：酸越強（HCl），說明它給出質(zhì)），說明它給出質(zhì)子的能力越強，則它的共軛堿的接受質(zhì)子的能力越子的能力越強，則它的共軛堿的接受質(zhì)子的能力越弱，即共軛堿（弱，即共軛堿（Cl-）就越弱；反之，酸（）就越弱；反之，酸（H2O）越）越弱，它的共軛堿（弱，它的共軛堿（OH-）就越強）就越強 酸堿的強度：酸堿的強度：1 1、同一溶劑中酸堿的相對強弱取決于其本性。、同一溶劑中酸堿的相對強弱取決于其本性。 3 3、酸堿強弱不僅取決于酸給出質(zhì)子的能力和堿接受、酸堿強弱不僅取決于酸給出質(zhì)子的能力和堿接受質(zhì)子的能力，同時也取決于溶劑接受和釋放質(zhì)子的質(zhì)子的能力，同時也取決于溶劑接受和釋放質(zhì)子的能力能力 區(qū)分效應(yīng)區(qū)

31、分效應(yīng)（ HAc： HClO4H2SO4 HCl HNO3 ） 拉平效應(yīng)拉平效應(yīng)（NH3 ：HCl和HAc ） 酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點：酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點：1、擴大了酸、堿的范圍和酸堿反應(yīng)的范圍、擴大了酸、堿的范圍和酸堿反應(yīng)的范圍2、考慮了溶劑對酸堿強度的影響、考慮了溶劑對酸堿強度的影響3、適用于非水溶劑、適用于非水溶劑4、明確易懂。實用價值很大、明確易懂。實用價值很大 酸堿質(zhì)子理論的缺點：酸堿質(zhì)子理論的缺點：只限于質(zhì)子，包括了所有堿性物質(zhì)。但對于只限于質(zhì)子，包括了所有堿性物質(zhì)。但對于酸仍只限于含質(zhì)子的物質(zhì)，如酸仍只限于含質(zhì)子的物質(zhì)，如SO3、BF3等等酸性物質(zhì)被排斥在酸的行列之外；金屬離子酸性物

32、質(zhì)被排斥在酸的行列之外；金屬離子也解釋不了也解釋不了弱酸弱堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡弱酸弱堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡 （解離平衡）（解離平衡） 水的質(zhì)子自遞平衡（解離平衡）水的質(zhì)子自遞平衡（解離平衡） 一元弱酸弱堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡（解離平衡）一元弱酸弱堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡（解離平衡） 多元弱酸弱堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡（解離平衡）多元弱酸弱堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡（解離平衡）共軛酸堿對的共軛酸堿對的 與與 的關(guān)系的關(guān)系aKbK 水的水的質(zhì)子自遞平衡質(zhì)子自遞平衡在一定溫度下，水的解離反應(yīng)達到平衡時：在一定溫度下，水的解離反應(yīng)達到平衡時： +223H OH O H OOHw K：水的離子積常數(shù)水的離子積常數(shù)它適用于任何水溶液它適用于任何水

33、溶液25 25 時時14w1.0 10K 發(fā)生在同種溶劑分子之間的質(zhì)子傳遞反發(fā)生在同種溶劑分子之間的質(zhì)子傳遞反應(yīng)稱為應(yīng)稱為質(zhì)子自遞反應(yīng)質(zhì)子自遞反應(yīng)。水的質(zhì)子自遞反應(yīng)，。水的質(zhì)子自遞反應(yīng)，也稱也稱水的解離反應(yīng)水的解離反應(yīng)，可表示為：，可表示為：+eq3eqw(H O )(OH )ccKccbbbb不同溫度下水的離子積常數(shù)不同溫度下水的離子積常數(shù) T/K T/K 151515141.1 102.9 106.8 101.0 10141413132.9 105.5 103.8 105.5 10 當(dāng)溫度在室溫附近變化時，當(dāng)溫度在室溫附近變化時， 變化不大，一變化不大，一般可認為般可認為 。w Kw Kw

34、 K14w1.0 10K273283293298313323363373w K 水的解離反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，水的解離反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高， 隨之增大。隨之增大。 水溶液的水溶液的 對于對于 H3O+ 濃度較低的溶液，常用濃度較低的溶液，常用 pH 來表示溶液的酸堿性。來表示溶液的酸堿性。pH 的定義為：的定義為：pHdefeq3(H O )lgccpOHeq(OH )lgccdefwwplgKKdefpH與與 pH 相對應(yīng)的還有相對應(yīng)的還有 p pOH 和和 pKw ，它們，它們的定義分別為：的定義分別為：bbbb pH，pOH 和和 pKw 之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為： pH pOH

35、pKw pH 和和 pOH 都可以表示溶液的酸堿性，但都可以表示溶液的酸堿性，但習(xí)慣上采用習(xí)慣上采用 pH。 pH=pOH=7， 溶液呈中性； pHpOH，pHpOH，pH 7， 溶液呈堿性。 H3O+ 濃度與 pH 之間有如下關(guān)系：pHeq3(H O )10cc弱電解質(zhì)的解離平衡弱電解質(zhì)的解離平衡1 .一元弱酸（堿）的解離一元弱酸（堿）的解離 （質(zhì)子轉(zhuǎn)移）平衡：（質(zhì)子轉(zhuǎn)移）平衡：H+其其解離常數(shù)表達式解離常數(shù)表達式為為：弱酸的解離平衡：弱酸的解離平衡：可寫為：可寫為： / /b bb b / /b bb b / /b bb b) )( ( ) )( ( ) ) ( ( a aHAc AcHK

36、= =+- -NH3+H2ONH4+OH- -弱堿的解離平衡：弱堿的解離平衡：其其解離常數(shù)表達式解離常數(shù)表達式為為：又分別稱為又分別稱為酸常數(shù)和堿常數(shù)。酸常數(shù)和堿常數(shù)。 /b/bb b/b/bb b/b/bb b) )( ( ) )( ( ) ) ( ( b bOHNH OHNH234K+-= =解離常數(shù)解離常數(shù)Ka 和和Kb 稱稱質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡常數(shù)質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡常數(shù)， ：酸的解離平衡常數(shù)（酸常數(shù)）酸的解離平衡常數(shù)（酸常數(shù)） 表示釋放表示釋放 H2O+的能力的能力H3BO3 + H2O H3O+ + H2BO-3 = 5.810-10HF + H2O H3O+F- = 6.910-4HAc + H

37、2O H3O+ Ac- = 1.8 10-5酸的相對強弱順序：酸的相對強弱順序： HF HAc H3BO3 與與T 和酸的本性有關(guān)和酸的本性有關(guān) 與與酸的濃度無關(guān)酸的濃度無關(guān)aKaKaKaKaK 不同的弱堿，不同的弱堿， 值不同，值不同， 值越值越大，表示其獲得質(zhì)子的能力越強，堿大，表示其獲得質(zhì)子的能力越強，堿性越強。性越強。 ：堿常數(shù)。堿常數(shù)。 表示獲得表示獲得H2O+的能力的能力 與與 T 及弱堿的本性有關(guān)，與及弱堿的本性有關(guān)，與c無關(guān)無關(guān)bKbKbKbKv 多元弱酸的多元弱酸的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡( (解離平衡解離平衡) ) 多元酸在水溶液中的解離是分步進行的，如多元酸在水溶液中的解

38、離是分步進行的，如 H3PO4 的質(zhì)子轉(zhuǎn)移是分成三步進行的。的質(zhì)子轉(zhuǎn)移是分成三步進行的。 第一步： +342243H PO +H OH PO +H O+eq24eq3134eq34(H PO )/ (H O )/(H PO )(H PO )/accccKcc 第二步：2+24243H PO +H OHPO+H O2+eq4eq3a234eq24(HPO )/ (H O )/(H PO )(H PO )/ccccKcc=6.7 1010-3-3= 6.2 1010-8-8 第三步： 23+4243HPO+H OPO +H O3+eq4eq3a3342eq4(PO )/ (H O )/(H PO

39、)(HPO )/ccccKcca1Ka1K溶液中的溶液中的H3O+離子主要來自離子主要來自H3PO4的第一步的第一步解離。多元酸的相對強弱就取決于解離。多元酸的相對強弱就取決于 的相對的相對大小，大小， 越大，多元酸的酸性就越強。越大，多元酸的酸性就越強。 = 4.5 1010-13-13多元弱酸的質(zhì)子傳遞平衡：多元弱酸的質(zhì)子傳遞平衡：溶液中的平衡是溶液中的平衡是: H2S2H+S2- -H2S+H2OH3O+HS- - K1 =9.110- -8HS- -+H2OH3O+S2- - K2 =1.110- -12H2S2H+S2- - Ka =?=? Ka =K1 .K2 =1.010-19

40、根據(jù)多重平衡規(guī)則：根據(jù)多重平衡規(guī)則：其常數(shù)表達式：其常數(shù)表達式： Ka=2 22 )()() ()(bbbbSHS H2+- 2323CO+H OHCO +OHb1eq3eq232eq3(HCO )/ (OH )/(CO )(CO )/ccccKccb2eq23eq23eq3(H CO )/ (OH )/(CO )(HCO )/ccccKcc3223HCO +H OH CO +OH第二步：v 多元弱堿的多元弱堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡( (解離平衡解離平衡) )第一步： 多元弱堿在水溶液中的多元弱堿在水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)是分步進行的，是分步進行的，如如 的的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)子轉(zhuǎn)移

41、反應(yīng)是分兩步進行的是分兩步進行的23COb1b22233(CO )(CO )KKb1K23COb1K因此溶液中的因此溶液中的OH- - 主要來自主要來自 的第一步反應(yīng)的第一步反應(yīng)由于由于多元堿的相對強弱就取決于多元堿的相對強弱就取決于 的相對大小，的相對大小， 越大，多元堿的堿性就越強越大，多元堿的堿性就越強。 共軛酸堿共軛酸堿 與與 的關(guān)系的關(guān)系 共軛酸堿共軛酸堿 HA-A- - 在水溶液中存在如下質(zhì)子在水溶液中存在如下質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)：轉(zhuǎn)移反應(yīng)： +23HA+H OA +H O2A +H OHA+OHaKbK達到平衡時，存在下列定量關(guān)系：達到平衡時，存在下列定量關(guān)系：eqeq3aeq(A )/

42、 (H O )/(HA)(HA)/ccccKcceqeqbeq(HA)/ (OH )/(A )(A )/ccccKcc以上兩式相乘得以上兩式相乘得abw(HA)(A )KKK注意注意:必須在同一溶液中必須在同一溶液中例題例題 已知 時，HAc 的 為 1.810-5，計算 Ac- 的 。25 Cwba14105(Ac )(HAc)1.0 105.6 101.8 10KKKaKbKbKAc- 是 HAc 的共軛堿， Ac- 的 為：Ac- HAc為一共軛酸堿對為一共軛酸堿對解：v 一元弱酸溶液一元弱酸溶液 H3O+ 濃度的計算濃度的計算 在一元弱酸在一元弱酸 HA 溶液中，存在下列質(zhì)溶液中，存在

43、下列質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡：子轉(zhuǎn)移平衡： +23HA+H OA +H O+223H O+H OOH +H O當(dāng)當(dāng)忽略水的解離平衡忽略水的解離平衡b(HA)/b Ka (HA)500 且且最簡公式最簡公式Ka(HA) b(HA) /b 20 Kw beq(H3O+) = )HA()HA(bKav 一元弱堿溶液一元弱堿溶液 OH- - 濃度的計算濃度的計算 在一元弱堿在一元弱堿 A 的水溶液中，存在下述質(zhì)子轉(zhuǎn)的水溶液中，存在下述質(zhì)子轉(zhuǎn) +2A+H OHA + OH+223H O+H OH O +OH移平衡：移平衡：當(dāng)當(dāng)且且最簡公式最簡公式Kb(A) b(A) /b 20 Kw b(A)/b Kb (A)50

44、0 beq(OH-) = )A()A(bbK忽略水的解離平衡忽略水的解離平衡例3-7 計算 0.10 molkg-1 NH4Cl溶液的 pH。 已知： 時 Kb (NH3)=1.810-5。 pH = lg 7.5 10-6 = 5.12可以用最簡公式進行計算25 C解：解： NH4+- NH3為一對共軛酸堿Ka (NH4+)= 1.0 10-14 / 1.8 10-5=5.6 10-10b(NH ) Ka (NH4+) 20 Kw4b(NH4+) /Ka (NH4+) 500beq(H3O+) = )()(44NHbNHKa= 7.5 10-6 molL-1例題 計算 0.010 molL-

45、1 NH3 溶液的 pH。已知 時Kb (NH3)=1.810-5。 25 C540.010 1.8 104.2 104wpHppOH14.00lg4.2 1010.62K可利用最簡公式計算溶液的 pH 為：解：解：b(NH3) /Kb (NH3) = 5.6102 500b(NH3 ) Kb (NH3) 20 Kwbeq(OH-) = )NH()NH(33bbK如果又能同時滿足 100 時，忽略第二 步及以后的解離，此時多元弱酸H3O+ 濃度 的計算可按一元弱酸處理a1KKa2多元酸溶液多元酸溶液 H3O+ 濃度的計算濃度的計算Ka(HnA) b(HnA) /b 20 Kw b(HnA)/b

46、 Ka (HnA)500 beq(H3O+) = )AH()AH(nn1bKa最簡公式最簡公式例題 P96-49 1、當(dāng)Ka1 Ka2 Ka3時，此時多元弱酸時，此時多元弱酸 H3O+ 濃度的計算可按一元弱酸處理濃度的計算可按一元弱酸處理2、第二步質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡所得共軛堿的濃度第二步質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡所得共軛堿的濃度 近似等于近似等于Ka2 ，與酸的濃度關(guān)系不大，與酸的濃度關(guān)系不大 H3PO4: ceq(HPO4-) Ka2(H3PO4) H2CO3: ceq(CO32-) Ka2(H2CO3)3、 在同一溶液中，同一種離子只能有一個在同一溶液中，同一種離子只能有一個 濃度濃度。注意注意:3 . 同離

47、子效應(yīng)：同離子效應(yīng)：NaAcNa+ Ac- -HAcH+ + Ac- - 在弱電解質(zhì)溶液中，加入具有同名離在弱電解質(zhì)溶液中，加入具有同名離子的強電解質(zhì)，則弱電解質(zhì)的解離度降子的強電解質(zhì)，則弱電解質(zhì)的解離度降低低。同離子效應(yīng)可進行定量計算。同離子效應(yīng)可進行定量計算。例題：例題：在飽和在飽和H2S和和HCl的混合溶液中的混合溶液中 b b( (H+ +)=)=0.3mol.kg-1。求此溶液中。求此溶液中b b( (S2- -)=)=？2H+ + S2- - H2S初始濃度初始濃度/mol.kg-1 0.1 0.3 0平衡濃度平衡濃度/mol.kg-1 0.1-x-y 0.3+x y其中其中, ,

48、一級解離之一級解離之b( (H+ +) )為為 x x mol.kg-1, , 二級解離之二級解離之b( (S2-2-) )為為 y y mol.kg-1。代入代入 : :2 22)()()()(bbbbSHSH2Ka解：解：y y- -x x0 0. .1 1y yx x) )( (0 0. .3 32 2= 1.010-19近似處理近似處理: : 0.3+x0.3；得得: y =1.110-19答答: :此溶液中此溶液中b(S2- -)為為1.110-19 mol.kg-1 所以所以: b(S2-)= 1.110-19 mol.kg-10.1-x-y0.1因為b(H+)（ 9.510- -

49、5）的增加，溶液中的b(S2-) （1.110-12）降低了。實驗：實驗：在1L H2O +0.1ml 1.0 molL-1 HCl0.1ml 1.0 molL-1 NaOHpH = 4pH = 10在1L HAc+ NaAc0.1ml 1.0 molL-1 HCl0.1ml 1.0 molL-1 NaOHpH = 4.75pH = 7pH = 4.66pH = 4.84一些體液的pH體液 胃 液 唾 液 乳 汁 脊 椎 液 pH1.03.0 6.07.5 6.67.6 7.37.5 血 液 尿 液 7.357.45 4.87.5體液 pH4. 緩沖溶液緩沖溶液 溶液的溶液的pH值在一定范圍內(nèi)

50、不受外來少量值在一定范圍內(nèi)不受外來少量強酸、堿的影響，這種溶液稱緩沖溶液。強酸、堿的影響，這種溶液稱緩沖溶液。組成：組成： 弱酸弱酸+ +弱酸鹽弱酸鹽 或或 弱堿弱堿+ +弱堿鹽弱堿鹽 HAc+NaAc HAc+NH4Ac NaH2PO4+Na2HPO4 NaHCO3+Na2CO3NH3H2O+NH4Cl緩沖機理：緩沖機理： Ac- -+HAc+Ac-HAc是抗堿因素是抗堿因素。Ac- HAc緩沖溶液緩沖溶液pH值計算值計算在在HAc和和NaAc溶液中，有兩個過程：溶液中，有兩個過程：如果，如果，b(HAc) 和和 b(Ac- -) 的初始濃度為的初始濃度為:b(弱酸弱酸) 和和 b(弱酸鹽弱

51、酸鹽)他們的平衡濃度亦近似為此值。他們的平衡濃度亦近似為此值。其中：其中： / /b bb b/ /b bb b/ /b bb b) )( ( ) )( ( ) )( ( a aHAc Ac HK=+-)(弱酸鹽弱酸鹽弱酸弱酸bb）稱為緩沖比。稱為緩沖比。此時，緩沖容量（緩沖能力）也最大。此時，緩沖容量（緩沖能力）也最大。則則： / /b bb b/ /b bb b/ /b bb b( (弱弱酸酸) ) ( (弱弱酸酸鹽鹽) ) ) )( ( a a HK+=弱弱酸酸鹽鹽) )弱弱酸酸(）b(/ )(abKbb H得得：+= =可化為：可化為：弱酸鹽)弱酸鹽)弱酸弱酸(）b(lgp pHabK

52、=-pH=pKa其比值為其比值為 1 時，緩沖溶液時，緩沖溶液例題：例題：計算計算0.1molkg-1HAc和和0.1molkg-1NaAc混合形成的緩沖溶液的混合形成的緩沖溶液的pH。解：解：已知已知Ka =1.7610-5,b(HAc)=b(NaAc)= 0.1molkg-1pH=- -lg1.7610-5-lg1 . 01 . 0=4.75答答: 該緩沖溶液的該緩沖溶液的pH值為值為4.75。弱酸鹽)弱酸鹽)弱酸弱酸(b）(lgbKp Hp代入代入=-三、緩沖容量和緩沖范圍三、緩沖容量和緩沖范圍 （一）緩沖容量（一）緩沖容量（buffer capacity） 緩沖容量：反映緩沖溶液緩沖能

53、力的大小緩沖容量：反映緩沖溶液緩沖能力的大小影響緩沖容量的兩個因素：影響緩沖容量的兩個因素：緩沖比：緩沖比： 當(dāng)總濃度相同時，緩沖比越接近當(dāng)總濃度相同時，緩沖比越接近1，其緩沖容量就越大，其緩沖容量就越大最大緩沖容量最大緩沖容量: 緩沖比為緩沖比為1 時的緩沖容量時的緩沖容量當(dāng)緩沖比相同時，總濃度越大當(dāng)緩沖比相同時，總濃度越大,緩沖容量就越大緩沖容量就越大緩沖溶液總濃度：緩沖溶液總濃度：c(總總)= c(共軛堿共軛堿)+c(弱酸弱酸)（二）緩沖范圍緩沖范圍 只有當(dāng)緩沖比只有當(dāng)緩沖比在在0.110 范圍內(nèi)，緩沖溶液才范圍內(nèi)，緩沖溶液才能發(fā)揮緩沖作用。通常把緩沖溶液能發(fā)揮緩沖作能發(fā)揮緩沖作用。通常

54、把緩沖溶液能發(fā)揮緩沖作用（緩沖比為用（緩沖比為0.110）的）的pH范圍稱為范圍稱為緩沖范圍緩沖范圍。HA-A- - 緩沖溶液的緩沖范圍為：緩沖溶液的緩沖范圍為： apHp(HA)1K 溶質(zhì)進入溶劑的過程是吸引和排斥的程：溶質(zhì)進入溶劑的過程是吸引和排斥的程：當(dāng)吸引超過排斥時，形成溶液；當(dāng)吸引小當(dāng)吸引超過排斥時，形成溶液；當(dāng)吸引小于排斥時，形成沉淀或其他穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。于排斥時，形成沉淀或其他穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，吸引和排斥總是處于動態(tài)平衡中。當(dāng)然，吸引和排斥總是處于動態(tài)平衡中。第五節(jié)第五節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡難溶電解質(zhì)的溶解平衡溶解溶解沉積沉積Ag+(aq)+Cl- -(aq)AgCl(s)其平衡常

55、數(shù)：其平衡常數(shù)：KS S( (AgCl)=)=b( (Ag+ +)/)/b b( (Cl- -)/)/b 此時，飽和溶液中此時，飽和溶液中AgCl的濃度即為其溶解度的濃度即為其溶解度。一、溶度積一、溶度積這就是一個沉淀生成的過程：這就是一個沉淀生成的過程：其反應(yīng)為：其反應(yīng)為：Pb(NO3)2+2KI PbI2(s)+2KNO3PbI2(s)在溶液中立即建立多相離子平衡在溶液中立即建立多相離子平衡。?Ks (PbI2)=b(Pb2+)b2(I)(b )302PbNO3+KI.avi難溶強電解質(zhì)的構(gòu)型不同，難溶強電解質(zhì)的構(gòu)型不同， KS 表達式也不同：表達式也不同：Ks (CuI)=b(Cu+)b

56、(I)(b )2 溶解溶解沉積沉積mAn+ (aq)+ nBm- -(aq)(aq)AmBn(s)Ks Ca3(PO4)2=b3(Ca2+)b2(PO43)(b )5Ks (PbI2)=b(Pb2+)b2(I)(b )3Ks AmBn=bm(An+)bn(Bm- -)(b )(m+n) 物理意義：反映難溶電解質(zhì)的溶解能力物理意義：反映難溶電解質(zhì)的溶解能力其值大小只取決于難容電解質(zhì)的本性和溫其值大小只取決于難容電解質(zhì)的本性和溫 度與濃度無關(guān)度與濃度無關(guān)Ks 與的S關(guān)系：Ks Ks Ks Ks 例題： 計算 298.15 K 時 Ag2CrO4 在 0.010 molkg-1 K2CrO4 溶液中

57、的溶解度。解： Ag2CrO4 在水中的沉淀-溶解反應(yīng)為：+2244Ag CrO (s)2Ag (aq)+CrO (aq)若 Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4 溶液中的溶解度為 sb(Ag+) = 2s b( ) = 0.010 molkg-1s0.010 molkg-1 24CrOKs Ag2CrO4 =b2(Ag+)b ( )(b )324CrOS = 5.210-6 molkg-1 該溫度下該溫度下 Ag2CrO4 在水中在水中的溶解度為的溶解度為6.56.51010-5-5 molkg-1 按按Gm(T)=- -RTlnK ，其，其K 即即KS 。因此可以從熱力

58、學(xué)計算因此可以從熱力學(xué)計算KS多相離子平衡多相離子平衡 AgCl(s)Ag+ + Cl- -例題例題: :根據(jù)熱力學(xué)原理計算根據(jù)熱力學(xué)原理計算AgCl的溶度積的溶度積。fGm,B/kJ.mol- -1 -109.789 77.107 -131.228rGm=55.67 kJ.mol-1=-22.458 lnK = =RTTG)( mr=1.7610-10解：解：KKS =二、溶度積規(guī)則二、溶度積規(guī)則B B( (b bB B/ /b b ) )BB = KS 溶液飽和，溶液飽和， 無沉淀；無沉淀； B B( (b bB B/ /b b ) )BB KS 溶液過飽和，溶液過飽和， 有沉淀析出。有沉

59、淀析出。以此三條判斷沉淀的生成和溶解，以此三條判斷沉淀的生成和溶解，稱稱溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則。 沉淀的生成沉淀的生成B B( (b bB B/ /b b ) )BB KS例題：將BaCl2溶液和Na2SO4 溶液混合，混合后BaCl2的濃度為2.510-3 molkg-1 Na2SO4的濃度為3.010-2 molkg-1能否析出 BaSO4 沉淀？bBab)(2B B = bsob)(24查表得：Ks (BaSO4) = 1.110-10。= 2.5 10-3 3.0 10-2 = 7.5 10-5 所以混合后能析出 BaSO4 沉淀B B( (b bB B/ /b b ) )BB KS因為

60、：三、同離子效應(yīng)三、同離子效應(yīng)CaCO3(s)Ca2+ + CO32-Na2CO32Na+ + CO32-此即：此即：B（bB/b ）BB KS例題：例題：求求25時時Mg(OH)2在水中的溶解度在水中的溶解度和在和在0.5mol.kg-1氨水中的溶解度。氨水中的溶解度。在水中在水中KSMg(OH)2= =b(Mg2+ +) ). . b( (OH- -)2.2.( (b ) )-3-31.2 10-11=4S 3(b )-3SMg(OH)2=1.410-4 mol.kg-1在氨水中在氨水中b(OH-)=0.003mol.kg-1b(OH-)/b5 . 0108 . 15)/b(bKBbSMg

61、(OH)2=b(Mg2+)=4.010-9 mol.kg-1=KS/(0.003mol.kg-1/b )2b=KS/b2(OH-)b =1.210-11/0.0032b 沉淀的溶解沉淀的溶解B B( (b bB B/ /b b ) )BB KS一、生成弱電解質(zhì)M(OH) (s)M (aq)+ OH (aq)zzz23HCl(aq)+ H O(l)= Cl (aq)+ H O (aq)zzzz22 H O(l)zM(OH) (s)M (aq)+ OH (aq)zzz NH4 Cl 2Cl- +2 4 NH2NH3H2O CaCO3(s) Ca2+ + CO+2H+CO2 + H2O二、生成配離子

62、+AgCl(s)Ag (aq)Cl (aq)32NH (aq)3 2Ag(NH ) (aq)23三、發(fā)生氧化還原反應(yīng)三、發(fā)生氧化還原反應(yīng)MnS : = 2.5 10-13 (綠綠) 溶于醋酸溶于醋酸 ZnS: = 1.20 10-23 溶于溶于0.3molL-1 鹽酸鹽酸PbS: = 3.4 10-28 溶于很濃的溶于很濃的 鹽酸鹽酸CuS: = 8.5 10-45 不溶于鹽酸不溶于鹽酸spKspKspKspK33CuS(s)+8HNO (aq)3 223Cu(NO ) (aq)3S(s)2NO(g)4H O(l)四、沉淀的轉(zhuǎn)化四、沉淀的轉(zhuǎn)化3CaCO3（S）+2PO43- -Ca3(PO4)

63、2（S）+3CO32- -K =KS (CaCO3)3/KSCa3(PO4)2?K =3.35105?？ 一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的另一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的另一種沉淀。一種沉淀。五、分步沉淀和沉淀分離五、分步沉淀和沉淀分離 溶液中同時含有幾種可被沉淀的離子時，溶液中同時含有幾種可被沉淀的離子時， 如：如：在含有在含有0.010.01mol.kg-1-1Cl- -和和0.010.01mol.kg-1-1沉淀的順序是可以計算的。沉淀的順序是可以計算的。序。序。這種先后沉淀的現(xiàn)象叫這種先后沉淀的現(xiàn)象叫分步沉淀分步沉淀。加入沉淀劑，各種沉淀的生成會有先后順加入沉淀劑，各種沉淀的生成會有先后

64、順誰先沉淀？誰先沉淀？I- -的溶液中的溶液中, ,逐滴加入逐滴加入AgNO3溶液，溶液，b1(Ag+)/b =8.5110-17/0.01=8.5110-15b2(Ag+)/b =1.7710-10/0.01=1.7710-8由于由于 b1(Ag+ +) )b2(Ag+ +) )可知可知, , 解：解：混合溶液中，混合溶液中，AgI和和AgCl沉淀時，沉淀時， 各需各需Ag+多少？多少？又問：又問：當(dāng)當(dāng)AgCl開始沉淀時，開始沉淀時， 溶液中溶液中b( (I- -)=)=？b(I-)=4.8110-9 mol.kg-1b(I-)/b =8.5110-17/1.7710-8 若離子濃度小于若離

65、子濃度小于1.010-5 molkg-1 則則可認為這種離子已沉淀完全了?？烧J為這種離子已沉淀完全了。 所以所以, ,此時此時AgI已沉淀完全了已沉淀完全了。這就是對物質(zhì)進行沉淀分離的原理這就是對物質(zhì)進行沉淀分離的原理。CuSO4+2NH3H2OCu(OH)2(s)+(NH4)2SO4+2OHCu(OH)2+4NH4+這是因為溶液中發(fā)生了下述過程：這是因為溶液中發(fā)生了下述過程：生成的可溶性深藍色物質(zhì)是配離子。生成的可溶性深藍色物質(zhì)是配離子。 配配 位位 平平 衡衡Cu(NH3)42+ SO42- -配離子電荷配離子電荷配位數(shù)配位數(shù)配位體中心離子（形成體）中心離子（形成體）內(nèi)內(nèi) 界界外界外界內(nèi)界

66、即配離子；內(nèi)、外界合稱配合物。內(nèi)界即配離子；內(nèi)、外界合稱配合物。一、配合物的概念一、配合物的概念配合物定義：配合物定義：由一個簡單正離子由一個簡單正離子( (以配位鍵以配位鍵) )和幾個中性分子或負離子結(jié)合形成的復(fù)雜和幾個中性分子或負離子結(jié)合形成的復(fù)雜離子叫配位離子離子叫配位離子, ,含配離子的化合物叫配位含配離子的化合物叫配位化合物。化合物。中心原子中心原子 配體配體配體數(shù)配體數(shù)配位原子配位原子 內(nèi)界內(nèi)界 外界外界 Cu (NH3)4 SO4 配位化合物的組成配位化合物的組成配陽離子配陽離子 Ag(NH3)2+ + 相當(dāng)于鹽中正離子相當(dāng)于鹽中正離子配離子又分：配離子又分：中性配合物：中性配合物：Fe(CO)5 Fe(CN)63- - 相當(dāng)于鹽中負離子相當(dāng)于鹽中負離子中心離子：是配合物的形成體，其接受中心離子：是配合物的形成體，其接受 孤對電子，多為過度態(tài)金屬離子或孤對電子，多為過度態(tài)金屬離子或 原子，少數(shù)為高價態(tài)的非金屬元素。原子，少數(shù)為高價態(tài)的非金屬元素。如：如：Cu2+ , Fe , Si4+ 等等 配位體：配位體：提供孤對電子的分子或陰離子。提供孤對電子的分子或陰離子。 以一定