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1、第三(San)章 化学均(Jun)衡3. 1. 01 经历均衡常数：可逆化学反响进展到必然水平，到达动态均衡。例如 a A + b B g G + h H cGg cHh K = cAa cBb某温度下达均衡时 式中K 称为经历均衡常数。从经历均衡常数 K 的表达式中可以看出，K 的单元是：moldm3g + ha + b 对于气体反响a Ag+ b Bg g Gg+ h Hg Kp= pGg pHh pAa pBb均衡时各物质的分压不变，有关系式Kp 也是一种经历均衡常数，称为压力均衡常数。而用浓度暗示的经历均衡常数，那么称为浓度均衡常数，写成 Kc。3. 1. 02 Kc 和 Kp 的换算
2、： nV对于气体反响，既有 Kc，也有 Kp。Kc 和 Kp 之间可以相交换算，相关的公式有 pV = nRT，p = RT 和 p = cRT 等。进展换算时，要注重公式中各物理量的单元。浓度 c 的单元是 moldm3，压力 p 的单元是 Pa，而 R = 8.314 103 Padm3mol1K1。 在书写经历均衡常数 K 的表达式时，只写浓度或分压可变的溶液和气体，纯固态和纯液态物质不写。3. 1. 03 均衡常数之间的以下关系要纯熟把握：当方程式入彀量数扩年夜n倍时，反响的均衡常数K 将酿成 K n 。化学反响的均衡常数与其逆反响的均衡常数互为倒数。两个反响方程式相加相减时，所得的反
3、响方程式的均衡常数，可由本来的两个反响方程式的均衡常数相乘相除获得。3. 1. 04 相对浓度或相对压力：将(Jiang)浓度或压(Ya)力别离除以各自的尺度态，即得相对浓度或相对压力。相对的意义是指对于尺度态数值的倍数。3. 1. 05 尺度均衡常数：K均衡时浓度和压力连结不变，相对浓度和相对压力当然也连结不变。用相对浓度和相对压力暗示的均衡常数称为尺度均衡常数，尺度均衡常数用 暗示，也称之为热力学均衡常数。3. 1. 06 求取经历均衡常数和尺度均衡常数的计较：见?简明无机化学?2版例3.1。3. 2. 01 反响商 Q：对于化学反响 a A + b B g G + h H某时刻，各物质的
4、浓度并非均衡浓度，用下式界说该时刻的反响商QQ 3. 2. 02 化学反响等温式：化学热力学中有下面关系式申明 rGm和r，Q之间的关系rGm r RTlnQ 上式称为化学反响等温式。操纵化学反响等温式，可以由尺度摩尔自由能改变量r与某时刻的反响商Q，求得该时刻的摩尔自由能改变量rGm，以作为反响进展标的目的的判据。3. 2. 03 r 和 K 之间的关系：r和K之间有如下关系 rRTlnK 为求取一些化学反响的均衡常数 K 供给了可行的体例。操纵r经由过程上式求得的必然是尺度均衡常数K3. 2. 04 经由过程查生成自由能表，求取反响的尺度摩尔自由能转变，并求298 K时反响的均衡常数的计较
5、：见(Jian)?简明无机化学?2版例3.2。3. 2. 05 经由过程比拟反响商与(Yu)反响均衡常数的巨细，判定反响标的目的：操纵公式 rGm 可得以下结论当 Q K 时，rGm0，正反响自觉进展； 当 Q K 时，rGm0，反响到达均衡，以可逆体例进展； 当 Q K 时，rGm0，逆反响自觉进展。3. 3. 01 化学均衡的挪动：化学均衡是有前提的。在必然前提下成立的均衡，当前提发生转变时将被粉碎，从均衡态变为不服衡态。之后，在新的前提下反响再度均衡。这种过程称为化学均衡的挪动。 3. 3. 02 影响化学均衡挪动的身分：导致均衡挪动的原因有两个方面，反响商Q的改变和均衡常数K的改变。使
6、 Q 转变的身分一般有浓度、压力和体积等外界前提。均衡常数K的改变是温度转变引起的。 3. 3. 03 温度对均衡常数K的影响：由两者的根本关系式 rRT lnK 出发，可以得出下面关系，表达温度对均衡常数K的影响 3. 3. 04 勒夏特列道理：各类外界前提影响化学均衡的一般纪律是，假如对均衡系统施加外力，均衡将向着减小其影响的标的目的挪动。这就是勒夏特列Le Chatelier道理。3. 3. 05 操纵公式求取某温度下的均衡常数的计较：见?简明无机化学?2版例3.3。3. 3. 06 催化剂对反响的影响：催化(Hua)剂对反(Fan)响的影响是一个动力学问题。催化剂改变反响过程，减小活化
7、能，进步速度。它不改转变学反响的热力学参数r 和 r，故不影响化学均衡，只是改转变学均衡实现的时候。3. 4. 01 水的解离均衡：H2Ol H+aq+ OHaq K = cH+cOHK 称为水的离子积常数，经常用 Kw 暗示，常温下Kw = 1.0 1014。在溶液中，只要 H2O，H+ 和 OH 共存，就有如下的数目关系cH+cOH= Kw不管溶液是酸性、碱性，仍是中性，也不管离子的来历若何。3. 4. 02 pH和pOH：pH是用来暗示溶液酸碱性的一种简洁体例。p代表一种运算，暗示对于一种相对浓度有时对尺度均衡常数取常用对数，之后再取其相反数。pH是H+ 的相对浓度的负对数，即pHlg
8、cH+ 同样理解pOH的意义pOHlg cOH3. 4. 03 一元弱酸和弱碱的解离均衡：将醋酸的分子式CH3COOH 简写成HAc，此中Ac 代表醋酸根CH3COO。那么醋酸的解离均衡可暗示成 HAc H+ + Ac cH+cAc cHAc K a =酸式解离的解离均衡常数用Ka 暗示，经常简写作 Ka。Ka = 1.8 105一般来说，当c0 400 时，即可用下式近似求得一元弱酸的cH+cH+ 一元弱碱如氨水也发生局部解离，存在着未解离的分子与已解离出的离子之间的均衡NH3H2O NH4+ OH Kb = cOH2 c0 cOH 其均衡常(Chang)数用暗(An)示 式中是碱式解离均衡
9、常数。与一元弱酸的景象一样，当c0 400 时也有cOH 3. 4. 04 弱酸、弱碱的解离度：弱酸、弱碱的解离度，其本质就是反响物的均衡转化率。同离子效应：在弱电解质溶液中，参加与其具有配合离子的强电解质，使弱电解质的解离均衡左移，从而降低弱电解质的解离度。这种影响叫做同离子效应。关于一元弱酸、弱碱解离均衡及同离子效应的计较：见?简明无机化学?2版例3.4。3. 4. 05 一元弱酸的解离度及同离子效应的计较：见?简明无机化学?2版例3.4。3. 4. 06 缓冲溶液： c盐 c酸 缓冲溶液是一种能抵当少量强酸、强碱和较多水的稀释而连结系统的pH根本不变的溶液。对于由弱酸和弱酸盐组成的缓冲溶
10、液，有 pHplg 上式申明，这种溶液的pH 由两项决议：解离均衡常数 Ka 项和弱酸、弱酸盐浓度之比的对数项。3. 4. 07 缓冲对缓和冲容量：缓冲溶液中阐扬感化的的弱酸和弱酸盐称为缓冲对。缓冲对的浓度越年夜，当参加强酸或强碱时其浓度值及其比值改变越小，即抵当酸碱影响的感化越强，或者说缓冲溶液的缓冲容量越年夜。3. 4. 08 由弱碱和弱碱盐组成的缓冲溶液： c盐 c碱 缓冲溶液也可以由弱碱和弱碱盐组成，其pOH的计较公式为pOHplg 3. 4. 09 二元弱酸(Suan)的解离均(Jun)衡：H2S 为二元弱酸，分步解离。H2S的第一步解离生成H+和HSH2S H+ HS cH+cHS
11、 cH2S其均衡常 HS 又可以解离出H+和S2，称为第二步解离 HS H+ S2 cH+cS2 cHS其均衡常数第二步解离的均衡常数较着小于第一步解离的均衡常数，所以二元弱酸的cH+可以近似地由第一步解离求得。因为HS 只有少少一局部发生第二步解离，故系统中的 cHS可以近似地认为和 cH+相等。连系第二步的解离均衡常数表达式 cH+cS2 cHS可得 cS2。3. 4. 10 水解均衡：NaAc 为典型的弱酸强碱盐，Ac 发生水解，系统中cOH cH+，溶液呈碱性Ac + H2O HAc + OH cHAccOH cAc水解均衡常数用 Kh 暗示 上式的分子分母别离乘以均衡系统中的 H+，
12、上式变为 cHAccOHcH+ cAccH+ cOHcH+ cAccH+ cHAc所以 故 弱酸强碱盐的水解均衡(Heng)常数，等于水的离子积常数与弱酸的解离均衡(Heng)常数的比值。NH4Cl 为典型的强酸弱碱盐，NH4+ 发生水解，系统中cH+ cOH，溶液呈酸性NH4+ + H2O NH3H2O + H+ cNH3H2OcH+ cNH4+由此式可以推出强酸弱碱盐水解均衡常数与弱碱的之间的关系如下NH4Ac 为典型的弱酸弱碱盐，NH4+ 和 Ac 双双发生水解 NH4+ + Ac + H2O NH3H2O + HAc cNH3H2OcHAc cNH4+cAc由此可以推导出 对于NH4Ac，其水解均衡常数3.11053. 4. 11 溶度积常数：以AgCl 为例，它在 H2O 中有如下沉淀消融均衡 AgCls Ag+aq+ Claq K = cAg+cClK 是尺度均衡常数，其表达式中的各浓度是相对浓度。因为方程式左侧是固体物质，不写入均衡常数的表达式，故 K 的表达式是乘积形式。所以沉淀消融均衡的均衡常数 K 称为溶度积常数，写作 Ksp。 3. 4. 12 溶度积道
