离子平衡第1课

第三章溶液中的离子平衡第3章水溶液中的化学与水资源保护3-1水溶液的通性分散体系:一种物质或几种物质以极小的颗粒分散在另一种物质中所组成的体系分散质分散介质分散体系在自然界中广为存在:1矿物分散在岩石中矿石2水滴分散在空气中云雾3颜料分散在油中油漆或油墨分散体系的分类(按分散质的颗粒大小)1粗分散体系(浊液)100nm2胶态分散体系(胶体)1nm–100nm3分子分散体系(溶液)0.1-1nm浊液分散质粒子直径100nm不稳定的多相系统胶体分散质粒子直径1nm且100nm较稳定的多相系统特点:丁达尔效应,布朗运动,电泳现象溶胶为多相体系丁达尔现象电泳:在电场作用下,带电质点在介质中的移动.1809年,Peŭce(列依斯)分散在水中的粘土粒子因通电而向阳极移动,表明粘土离子带负电.Fe(OH)3KNO3带正电荷带负电荷Fe(OH)3溶胶Al(OH)3溶胶H2TiO3溶胶As2S3溶胶Sb2S3溶胶H2SiO3溶胶溶液（分散质小于1nm）一种物质以分子、原子或离子状态分散于另一种物质中所构成的均匀而又稳定的体系.液态溶液气态溶液固态溶液水溶液非水溶液溶液难挥发非电解质稀溶液的依数性依数性：溶液的某些性质主要取决于所含溶质的粒子数而与溶质的本性无关。蒸气压下降沸点升高凝固点（冰点）下降渗透压稀溶液的依数性：蒸气压下降蒸气压：处于密闭容器中的液体，在一定温度下，由液面蒸发的分子数和由气相回入液体的分子数相等时，两相处于平衡状态，这时蒸气的压力就是该液体的蒸气压。沸点上升和凝固点下降沸点：当液体的蒸气压等于外界的压力时，液体就会产生沸腾现象，这时的温度称为沸点。溶液的凝固点：溶液与纯溶剂固态的蒸气压相等时的温度。水箱的水中加甘油或乙二醇以降低水的凝固点（依数性）防冻剂制冷剂（溶解热）130gNaCl+100gH2OT最低=250.6K242.5gCaCl2+100gH2OT最低=218K溶液的渗透压渗透压：因溶液中的溶剂分子可以通过半透膜，而溶质分子不能透过半透膜而产生的压力，以符号Π表示。半透膜：只允许水分子自由通过而不允许溶质分子或离子通过的膜状物质如：细胞膜、肠衣、牛皮纸植物细胞汁的渗透压可达20×105Pa人体血液平均的渗透压为7.7×105Pa食物过咸、排汗过多，组织中的渗透压升高淡水中游泳时，眼球容易“红胀”静脉注射或输液时采用“等渗液”：0.9%的生理盐水；5.0%的葡萄糖溶液输液和渗透等渗、高渗、低渗溶液渗透压的应用电解质溶液强电解质的离子互吸理论•强电解质：在稀水溶液中，几乎全部以离子形式存在，基本上不存在未电离的分子。强酸(HClO4、HCl、H2SO4、HNO3)强碱(KOH、NaOH、Ba(OH)4)大多数盐类强电解质的离子互吸理论+++++++++++1923年德拜和休克尔强电解质在水溶液中完全电离.+离子的浓度越大,离子所带电荷数目越多,离子与它的离子氛作用越强.离子氛3.2酸碱反应极其应用弱电解质：在溶液中主要以分子形式存在，只有一小部分解离成离子。无机弱酸(HAc、H2S、HCN、H2CO3)、弱碱(NH3·H2O)大多数有机酸、大多数有机碱少数金属的卤化物和氰化物aK标准解离平衡常数一元弱酸HAHAH++A-弱酸或弱碱溶液pH值的计算HAcH++Ac–起始浓度co平衡浓度co–[H+][H+][Ac–]Ka=[H+]2co–[H+]若co较大、很小,Ka会有co[H+],co–[H+]co则Ka=[H+]2co(co/500)Ka电离度(a):解离平衡时，已解离的分子数与解离前原有分子总数的百分比a=[H+]co=KacoKaco=cocoKa=[H+]2acKacKaa或解离度和稀释定律2acKbcKba或cpKOHpOHcKcOHbblg2121]lg[][a11500%5aa时，即当bKc与此类似，对一元弱碱一元弱酸的方法可以推及一元弱碱BOH=B++OH-解离常数K是一种平衡常数。K值愈大，表示解离程度愈大。解离常数与溶液的浓度无关，但解离度却随浓度的减少而明显增大。解离常数与解离度的讨论例1:计算下列各浓度的HAc溶液的[H+]和电离度:(a)0.10mol·dm–3,(b)1.010–5mol·dm–3解:HAcH++Ac–起始浓度0.10平衡浓度0.10–[H+][H+][H+]查表得=1.810–5mol·dm–3Kaco/=Ka0.10/1.810–5=5.6103500故可以近似计算,有0.10–[H+]0.10并由Ka[H+]=co=(0.101.810–5)1/2=1.310–3(mol·dm–3)电离度a=[H+]co=1.310–3/0.1=1.3%(a)(b)co=1.010–5mol·dm–3co/=Ka0.1010–5/1.810–5=0.56500因故不能近似计算,根据Ka=[H+]2co–[H+]1.810–5=[H+]20.1010–5–[H+]解得[H+]=7.1610–6(mol·dm–3)电离度a=[H+]co=7.1610–6/0.1010–5=71.6%不同浓度的HAc溶液的电离度和平衡常数(298K)不同浓度的NH3·H2O溶液的电离度和平衡常数(298K)设[OH-]=x例2计算0.10mol.l-1氨水溶液的[OH-]和pH值(Kb＝1.79×10-5)。解：NH3H2ONH4++OH-平衡浓度(mol.L-1)0.10-xxx51079.110.0xxxKb400/bKc13-51034.110.0101.79][lmolOHx1.11])OHlg[(14OH14Hpp某些一元弱酸、弱碱的电离常数(298K)水是弱电解质水的电离H2O(l)H+OH-+298K时，1升纯水含有(55.55-1.004×10-7)mol的水分子。[][]55.55wHOHKK][][OHHKw14100.1wK22℃时，纯水的离子积常数为lgpHOHlg[H]lg[OH]pp14OHHpp酸性溶液：pH＜7，[H+]＞10-7中性溶液：pH＝7，[H+]＝10-7碱性溶液：pH＞7，[H+]＜10-7pH值的测定pH试纸pH计（酸度计）化学滴定溴百里酚蓝酚酞甲基红几种常用酸碱指示剂及其在各种pH值下的颜色例3求HNO3浓度为1.0×10-4mol.dm-3溶液的pH值。0.4)100.1lg(]Hlg[H4p解：例4求NaOH浓度为0.1mol.dm-3溶液的pH值。解：13])OHlg[(14OH14Hpp