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1、 5-5 5-5 电解质对酸碱平衡的影响，电解质对酸碱平衡的影响，缓冲溶液缓冲溶液一、稀释效应一、稀释效应 根据根据 判断判断总总浓浓度度改改变变时时，若若其其它它物物种种在在反反应应前前后后总总粒粒子子数不变，则平衡不受影响；数不变，则平衡不受影响；若若其其它它物物种种在在反反应应前前后后总总粒粒子子数数改改变变，稀稀释释将将使使平平衡衡向向生生成成其其它它物物种种总总粒粒子子数数多多的的方方向向移移动动，浓浓缩缩将将使使平平衡衡向向生生成成其其它它物物种种总总粒粒子子数数少少的的方方向移动。向移动。1 Ac- + H2O HAc + OH- NH4 Ac- + H2O NH3H2O + H
2、Ac 稀释时，反应稀释时，反应 向右移动，向右移动， 不移动不移动浓缩时，浓缩时， 向左移动，向左移动， 不移动。不移动。2二、盐效应二、盐效应 HAc H+ + Ac-原因：原因：加入后溶液的离子强度增大，活度减小，电离度增大。加入加入NaCl，平衡向解离的方向移动，增大了弱，平衡向解离的方向移动，增大了弱电解质的电离度。电解质的电离度。在弱电解质溶液中加入强电解质时，该弱电解在弱电解质溶液中加入强电解质时，该弱电解质的电离度将会增大，质的电离度将会增大，这种效应称为盐效应。这种效应称为盐效应。3三、同离子效应三、同离子效应 HAc H+ + Ac- 加入NaAc， NaAc Na+ + A
3、c-溶液中Ac-大大增加，平衡向左移动，降低了HAc的电离度.同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子（阳离子或阴离子）的强电解质后，解离平衡发生左移，降低电解质电离度的作用称称为同离子效应，为同离子效应， 降低。降低。4例： 在在0.1 mol dm-3的的HAc溶液中加入固体溶液中加入固体NaAc,使使 NaAc的浓度达到的浓度达到0.2 mol dm-3,求该溶求该溶液中液中H+和电离度和电离度解：解： HAc H+ + Ac- 起起 0.1 0 0.2 平平 0.1-x x 0.2+x x(0.2 + x)/0.1-x = 1.8 10-5 0.2 + x 0.2, 0.1-x 0.1
4、, 故：故： x = H+ = 9 10-6 mol dm-3, = H+/c = 9 10-6 /0.1 = 0.009%,电离度大大降低电离度大大降低 5四、缓冲溶液四、缓冲溶液1. 实实验验事事实实：向向纯纯水水(pH=7.0)中中加加入入少少量量酸酸或或碱，碱，pH值会发生显著变化值会发生显著变化向向HAc-NaAc混混合合液液中中加加入入少少量量酸酸或或碱碱，溶溶液液的的pH值几乎不变值几乎不变。2. 缓缓冲冲溶溶液液: 是是一一种种能能抵抵抗抗少少量量强强酸酸、强强碱碱和和水的稀释而保持体系的水的稀释而保持体系的pH值基本不变的溶液值基本不变的溶液。6 HAc H+ + Ac- 0
5、.1 0.1例例5-13 ：向向1dm3 0.1moldm-3HAc混合液中分别滴加混合液中分别滴加0.1cm3 1moldm-3HCl或或NaOH溶液，溶液，pH改变多少改变多少解：解： 0.1moldm-3HAc -NaAc溶液的溶液的pH值：值：pH = pKa = 4.757 滴加0.1cm3 1moldm-3HCl后： HAc H+ + Ac- 0.1+110-4 0.1-110-4 pH = pKa = 4.758 滴加0.1cm3 1moldm-3NaOH溶液后： HAc H+ + Ac- 0.110-4 0.1+110-4 结论：加入少量酸碱pH值不发生改变pH = pKa =
6、 4.7593. 缓冲原理：缓冲原理： HAc H+ + Ac- NaAc Na+ + Ac-加入酸，如HCl，H+与Ac-结合，生成HAc，cAc-/cHAc变化不大，溶液的pH值变化不大。加入碱，如NaOH，HAc与OH-与结合，生成Ac-，cAc-/cHAc变化不大，溶液PH值变化也不大结论：少量外来酸碱的加入不会影响溶液的pH值，缓冲溶液的缓冲能力有一定限度。104缓冲溶液缓冲溶液H+ 的计算的计算弱酸 弱酸强碱盐 HAc H+ + Ac- 平 c酸 x c盐 弱碱 强酸弱碱盐的缓冲体系：115结论：结论： 缓冲溶液的pH取决于两个因素，即Ka(Kb)及 c酸/c盐（ c酸/c盐） 适
7、当地稀释缓冲溶液时，由于酸和盐同等程 度地减少，pH值基本保持不变。 稀释过度，当弱酸电离度和盐的水解作用发 生明显变化时，pH值才发生明显的变化。126.选择缓冲溶液的步骤选择缓冲溶液的步骤:首先找出与溶液所需控制的首先找出与溶液所需控制的pH值相近的值相近的pK值的值的弱酸或弱碱弱酸或弱碱一般一般c酸酸 /c盐盐在在0.110范围内具有缓冲能力，故范围内具有缓冲能力，故pH = pKa 1选择的缓冲液不与反应物或生成物发生反应，选择的缓冲液不与反应物或生成物发生反应，配制药用缓冲溶液时还应考虑溶液的毒性。配制药用缓冲溶液时还应考虑溶液的毒性。例例1 欲配制欲配制pH = 5.0的缓冲溶液的
8、缓冲溶液应选择体系应选择体系NaAc - HAc体系，体系，pKa = 4.74例例2 欲欲配配制制pH = 9.0的的缓缓冲冲溶溶液液，应应选选择择NH3-NH4Cl体系体系, pKb = 4.74, pH = 9.2613例例 : 缓冲溶液的组成为缓冲溶液的组成为1.00 mol dm-3的的NH3H2O和和1.00 mol dm-3的的NH4Cl, 试计算（试计算（1）缓冲溶液的）缓冲溶液的pH值；（值；（2）将）将1.0 cm3浓度为浓度为1.00 mol dm-3的的NaOH溶液加入到溶液加入到50 cm3该溶液时引起的该溶液时引起的pH值值变化；（变化；（3）将同量的）将同量的Na
9、OH加入到加入到50 cm3纯水纯水中引起的中引起的pH值变化值变化解 (1):pH = 9.2614(2) 在50 cm3缓冲溶液中含NH3H2O和NH4+各为0.05 mol, 加入NaOH的量为0.001 mol OH，它将消耗0.001 mol NH4+并生成0.001 mol NH3H2O，故： NH3H2O NH4 OH平 x pH = 9.27 （3） pH = 12.3157 缓冲溶液的应用缓冲溶液的应用1. 化学反应要在一定pH范围内进行；2. 人体血液必须维持pH在7.4左右。16 5-6 酸碱中和反应一、强酸与强碱的中和反应一、强酸与强碱的中和反应 H+ + OH- =
10、H2O rGm = -79.87kJmol-1 rHm = -55.90kJmol-1 二、强酸与弱碱的中和反应二、强酸与弱碱的中和反应实质是弱酸电离平衡的逆反应，平衡常数是弱酸电离常数的倒数.例： Ac- + H+ = HAc NH3 + H+ = NH4+17三、强碱与弱酸的中和反应三、强碱与弱酸的中和反应 NH4+ + OH- NH3 +H2O HAc + OH- H2O + Ac-18 5-7 5-7 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡一、溶度积常数一、溶度积常数 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态KAgCl
11、r = Ag+Cl- 为一常数，为一常数，该常数称为溶度积常数，用该常数称为溶度积常数，用Ksp表示。表示。 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)则则Ksp, AnBm= Am+nBn-m19例例1、计算、计算298K时时AgCl的的Ksp,AgCl解：解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 同一类型的电解质，可以用同一类型的电解质，可以用Ksp直接比较溶解直接比较溶解度的大小，不同类型的难溶电解质，不能用度的大小，不同类型的难溶电解质，不能用Ksp比较。比较。20溶度积与溶解度之间的关系溶度积与溶解度之间的关系例例2、已知、已知Ksp,AgCl 1.78
12、10-10， Ksp,Ag2CrO4 1.78 10-10，试求试求AgCl和和Ag2CrO4的溶解度的溶解度解：（解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（mol dm-3),则：则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)平平 S1 S1 (2)设设Ag2CrO4的溶解度为的溶解度为S2（mol dm-3),则：则： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)平平 2S2 S221例例3、把足量的把足量的AgCl放入放入1dm3 1 .0 mol dm-3的盐的盐酸溶液中溶解度是多少酸溶液中溶解度是多少解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl
13、-(aq) 平 S S 1 122二、溶度积规则及其应用二、溶度积规则及其应用 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) (1) QKsp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）(2) Q=Ksp 时，沉淀与饱和溶液的平衡时，沉淀与饱和溶液的平衡(3) QKsp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀， 则沉淀会溶解则沉淀会溶解Q = Am+nBn-m23例：（例：（1）往盛有）往盛有1.0 dm3纯水中加入纯水中加入0.1 cm3浓浓度为度为0.01 mol dm-3 的的CaCl2和和Na2CO3:Ca2+ = CO32-
14、 = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol dm-3 Q = Ca2+ CO32- = 10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。25三、沉淀溶解平衡的移动三、沉淀溶解平衡的移动（1）沉淀的生成）沉淀的生成 当 时有沉淀生成26例例1、向向1.0 10-3 mol dm-3 的的K2CrO4溶液中滴溶液中滴加加AgNO3溶液溶液,求开始有求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的沉淀生成时的Ag+? CrO42-沉淀完全时沉淀完全时, Ag+= ?解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全
15、时的浓度为1.0 10-6 moldm-3故有27例2、向0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和时，溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶液的H+ = ? 解: ZnS Zn2+ + S2- H2S 2H+ + S2-= 0.21 moldm-328(2) 沉淀的溶解沉淀的溶解Q Ksp 时,沉淀发生溶解，使Q减小的方法有 (1) 利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。 (2) 生成弱电解质。如： H2SFeS Fe2+ + S2- 耦合反应 S + NO + H2O 29例例、使使0.01 mol SnS溶溶于于1 dm-3 的的盐盐酸酸中中，求求所所需需盐盐酸的最低浓度酸的
16、最低浓度 = ? 解: SnS Sn2+ + S2- Ksp = Sn2+S2-故所需盐酸的起始浓度为故所需盐酸的起始浓度为:0.96 + 0.02 = 0.98mol L-10.01 mol SnS溶解将产生溶解将产生0.01 mol的的H2S H2S 2H+ + S2- 30(3) 沉淀的转化沉淀的转化 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程, 如:BaCO3 + CrO42- BaCrO42- + CO32-31(4) 分步沉淀分步沉淀在在一一定定条条件件下下使使一一种种离离子子先先沉沉淀淀而而其其他他离离子子在在另另一一条条件件下下沉沉淀淀的的现现象象。对对同同一一类类型型的的沉沉淀淀，Ks
17、p越越小小越越先先沉沉淀淀，且且Ksp相相差差越越大大分分步步沉沉淀淀越越完完全全，对对不不同同类类型型的的沉沉淀淀，其其沉沉淀淀先先后后顺顺序序要要通通过过计计算算才才能确定。能确定。32例例 1： 如如 果果 溶溶 液液 中中 Fe3+和和 Mg2+的的 浓浓 度度 均均 为为 0.10 mol dm-3, 使使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么不沉淀的条件是什么? 解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:pOH = 10.8 , pH = 3.233Mg开始
18、沉淀的开始沉淀的pH值为值为:pOH = 4.9, pH =9.1因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在3.2 9.1之间即可使之间即可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀。不沉淀。34例2、如果溶液中Zn2+和Fe2+的浓度均为0.10 moldm-3,能否利用通入H2S气体使Zn2+和Fe2+定量分离？Zn2+和Fe2+分离完全的PH值为多少?解： Zn2+ + H2S ZnS + 2H+ -1 Fe2+ + H2S FeS + 2H+ -235Zn2+ 沉淀完全时的pH值为：pH = 3.87控制pH值在3.12-3.87之间即可将Zn2+和Fe2+分离完全pH = 3.12Fe2+ 开始沉淀时的PH值为：36
