电解质溶液和解离平衡

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1、生物系生物系生物系生物系杨俊杰杨俊杰杨俊杰杨俊杰 1. 1. 初步了解电解质理论初步了解电解质理论, ,了解活度、了解活度、活度系数和离子强度等概念活度系数和离子强度等概念2. 2. 缓冲溶液组成、原理、缓冲溶缓冲溶液组成、原理、缓冲溶液性质及其在生物体系中的重要液性质及其在生物体系中的重要作用作用3. 3. 掌握盐类水解离解平衡和溶液掌握盐类水解离解平衡和溶液PHPH值的计算值的计算4. 4. 掌握掌握K Kspsp的意义及溶度积规则，的意义及溶度积规则，熟悉有关溶度积常数的计算熟悉有关溶度积常数的计算一一 强电解质强电解质 1. 1. 离子氛离子氛 强电解质在溶液中应是全部强电解质在溶液中

2、应是全部电离的，电离的，=1=1，而实验测得离解，而实验测得离解度要小一些度要小一些 1923 1923年，德拜年，德拜Debye Debye 及休克及休克尔尔HckelHckel提出离子氛的概念提出离子氛的概念 1. 1. 离子氛作用机理离子氛作用机理 强电解质在溶液中是完全电离的，强电解质在溶液中是完全电离的，但是由于离子间的相互作用，每一个但是由于离子间的相互作用，每一个离子都受到相反电荷离子的束缚，这离子都受到相反电荷离子的束缚，这种离子间的相互作用使溶液中的离子种离子间的相互作用使溶液中的离子并不完全自由并不完全自由 其表现是其表现是 溶液导电能力下降溶液导电能力下降 电离度下降电离

3、度下降 2 . 2 .表观电离度表观电离度 强电解质的电离度涵义与弱电解强电解质的电离度涵义与弱电解质不同之处，仅反映溶液中离子间相互质不同之处，仅反映溶液中离子间相互牵制作用的强弱程度牵制作用的强弱程度 表观电离度表观电离度30%30%称为称为强电解质强电解质 错误概念：错误概念： 凡是盐都是强电解质。（凡是盐都是强电解质。（） 凡是水溶液导电不显著的化合物都不凡是水溶液导电不显著的化合物都不是电解质。（是电解质。（） 3. 3.常见的强弱电解质常见的强弱电解质 ( (一一) )常见的强电解质常见的强电解质 强酸：强酸：HCLOHCLO4 4，H H2 2SOSO4 4，HNOHNO3 3，

4、HCLHCL，HBrHBr，HIHI 强碱：强碱：NaOHNaOH，KDHKDH，BaBa（OHOH）2 2 盐类：大多数盐类盐类：大多数盐类 （除（除PbPb（OAcOAc）2 2，HgCLHgCL2 2，HgHg2 2CLCL2 2 ）（二）常见的弱电解质（二）常见的弱电解质 弱酸：弱酸：HOAc HOAc ，H H3 3BOBO3 3，H H2 2COCO3 3，H H2 2S S 弱碱：弱碱：NHNH3 3。 H H2 2O O， CH CH3 3NHNH2 2， C C6 6H H5 5NHNH2 2等等4. 4. 活度与活度系数活度与活度系数 活度：活度：即单位体积电解质溶液即单位

5、体积电解质溶液中表现出来的表观离子有效浓度，中表现出来的表观离子有效浓度，即扣除了离子间相互作用的浓度。即扣除了离子间相互作用的浓度。以以a a表示表示 a=fc a=fc 或或 a=vc a=vc f f：活活度度系系数数，反反映映电电解解质质溶溶液液中离子相互牵制作用的大小中离子相互牵制作用的大小（一）水的电离和溶液的酸碱性（一）水的电离和溶液的酸碱性 用精密的电导仪测量发现纯用精密的电导仪测量发现纯水具有极微弱的导电能力，是一种水具有极微弱的导电能力，是一种很弱的电解质很弱的电解质 K KW W称为水的离子积，常温下，其值为称为水的离子积，常温下，其值为1010-14-14二、弱电解质二

6、、弱电解质（一）水的电离和溶液的酸碱性（一）水的电离和溶液的酸碱性 在水溶液中存在在水溶液中存在H H+ +，OHOH- - 溶液的酸溶液的酸碱性取决于碱性取决于C C(H(H) )和和C C(OH(OH- -) )的相对大小的相对大小中性溶液：中性溶液：C C(H(H) )=10=10-7-7molLmolL-1-1=C=C(OH(OH- -) ) pH=7pH=7酸性溶液：酸性溶液：C C(H(H) )1010-7-7molLmolL-1-1CC(OH(OH- -) ) pH7 pH7 碱性碱性溶液：溶液：C C(H(H) )1010-7-7molLmolL-1-1C7pH7二、弱电解质二

7、、弱电解质（二）溶液的（二）溶液的pHpH值值PHPH值：值：氢离子浓度的负对数来表示氢离子浓度的负对数来表示用用PHPH标度来表示水溶液中氢离子浓度标度来表示水溶液中氢离子浓度PHPH测定可借助测定可借助比色法比色法 和和 PHPH计法计法( (三三) )一元弱酸弱碱的电离平衡一元弱酸弱碱的电离平衡1 1 电离平衡和电离平衡常数电离平衡和电离平衡常数 弱电解质在水溶液中仅发生弱电解质在水溶液中仅发生部分电离，未电离的分子和由部分电离，未电离的分子和由电离产生的离子之间存在着动电离产生的离子之间存在着动态平衡态平衡 其平衡常数称为其平衡常数称为电离平衡常数电离平衡常数 ( (三三) )一元弱酸

8、弱碱的电离平衡一元弱酸弱碱的电离平衡1 1 电离平衡和电离平衡常数电离平衡和电离平衡常数 2 2 电离度电离度 弱电解质离解达到平衡时，已离解弱电解质离解达到平衡时，已离解的分子数占原有分子总数的百分数的分子数占原有分子总数的百分数( ()( (三三) ) 一元弱酸弱碱的电离平衡一元弱酸弱碱的电离平衡电离度的大小与弱电解质的电离度的大小与弱电解质的本质、溶液浓度、温度有关本质、溶液浓度、温度有关初始浓度初始浓度 c 0 0 c 0 0（molLmolL-1-1）平衡浓度平衡浓度 c-c c c c-c c c （molLmolL-1-1） 二、一元弱酸弱碱的电离平衡二、一元弱酸弱碱的电离平衡

9、设设: :弱酸弱酸HAHA，浓度为，浓度为c c，电离度，电离度为为，电离常数为，电离常数为K Ka a第二节第二节 弱电解质和强电解质弱电解质和强电解质 HA HAH H+ + + A + A- -二、一元弱酸弱碱的电离平衡二、一元弱酸弱碱的电离平衡当当5%5%，c/Kc/Ka a400400，此时，此时1-11-1故故 K Ka a=c=c2 2 或或=OstwaldOstwald稀释定稀释定律律H H+ + + A + A- - HAHA第二节第二节 弱电解质和强电解质弱电解质和强电解质二、一元弱酸弱碱的电离平衡二、一元弱酸弱碱的电离平衡当当5%5%，c/Kc/Ka a400400，此时

10、，此时1 111，故故 K Ka a=c=c2 2 或或=OstwaldOstwald稀释定律稀释定律第二节第二节 弱电解质和强电解质弱电解质和强电解质OstwaldOstwald稀释定律稀释定律 同一弱电解质的离解度与其同一弱电解质的离解度与其浓度的平方根成反比浓度的平方根成反比 即浓度越稀，离解度越大即浓度越稀，离解度越大 同一浓度的不同弱电解质的离解同一浓度的不同弱电解质的离解度与其离解常数的平方根成正比度与其离解常数的平方根成正比( (三三) ) 一元弱酸弱碱的电离平衡一元弱酸弱碱的电离平衡电离常数与电离度的电离常数与电离度的大小关系大小关系例题与习题例题与习题时时HAcHAc的解离常

11、数的解离常数1.76101.7610-5-5，计算，计算醋酸溶液中的氢离子浓度，醋酸溶液中的氢离子浓度，pHpH值值及其离解度及其离解度解：解： c(H c(H+ +)=1.310)=1.310-3-3 =1.3% =1.3%例题与习题例题与习题2.2.计算氯代乙酸计算氯代乙酸(CH(CH2 2CLCOOH)CLCOOH)溶液中的氢离溶液中的氢离子浓度（子浓度（Ka=1.410Ka=1.410-3-3）解：解：CHCH2 2CLCOOH = CHCLCOOH = CH2 2CLCOOCLCOO- - + H+ H+ +平衡浓度平衡浓度 0.01-x x x0.01-x x x x x2 2/(

12、0.01-x)=1.410/(0.01-x)=1.410-3-3 x x2 2 + 1.410+ 1.410-3 -3 x -1.410x -1.410-5-5=0=0 x=c(H x=c(H+ +)=3.1110)=3.1110-3-3 =3.1110 =3.1110-3-3/0.01100=31.1%/0.01100=31.1%5%5%三、多元弱酸（碱）解离平衡三、多元弱酸（碱）解离平衡 含含有有一一个个以以上上可可置置换换的的氢氢原原子子的酸的酸多元酸多元酸 二元酸：二元酸：H H2 2S S H H+ + + HS + HS- - K Ka1a1 = 5.7 = 5.7 10 10-8

13、-8 HSHS- - H H+ + + S + S2- 2- K Ka2a2 = 1.2 = 1.2 10 10-15-15三、多元弱酸（碱）解离平衡三、多元弱酸（碱）解离平衡 含含有有一一个个以以上上可可置置换换的的氢氢原原子子的酸的酸多元酸多元酸 三元酸：三元酸： 对二元弱酸：对二元弱酸： K Ka1a1K Ka2a2 对三元弱酸：对三元弱酸： K Ka1a1K Ka2a2 K Ka3a3例题与习题例题与习题例例3 3：室温时，饱和：室温时，饱和H2CO3H2CO3溶液的物质量浓度溶液的物质量浓度约为约为0.04molL0.04molL-1-1，求此溶液中，求此溶液中H+H+，HCOHCO

14、3-3-和和COCO3 32-2-离子浓度离子浓度H H2 2COCO3 3 H H+ + + HCO+ HCO3 3- -解解: : 已知已知c cH2CO3H2CO3 K Ka1a1=4.310=4.310-7-7 ， K Ka2a2=5.610=5.610-11-11 c c起始起始/ molL/ molL-1-1 0.04 0 0 0.04 0 0c c平衡平衡/ molL/ molL-1-1 0.040-x x x 0.040-x x x c/K c/Ka1a1HCOHCO3-3-的二级离解为：的二级离解为： HCO HCO3 3- - H H+ + + CO+ CO3 32-2-第

15、二步离解非常小，第二步离解非常小，K Ka1a1K Ka2 a2 H H+ +HCOHCO3 3- - 答：答：HH+ +=HCO=HCO3 3- -1010-4 -4 (molL(molL-1-1)CO)CO3 32-2-=5.610=5.610-11-11HAc(aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + Ac(aq) 四、同离子效应四、同离子效应Ac(aq) NH4Ac(aq) (aq) +平衡移动方向平衡移动方向HAc(aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + Ac(aq) 同离子效应同离子效应：在弱电解质溶液中，加入一种与在弱电解质溶液中，加入一种与其含有相同离子的

16、强电解质，将引起平衡向其含有相同离子的强电解质，将引起平衡向左移动，而使弱电解质的解离度降低的现象左移动，而使弱电解质的解离度降低的现象例：在例：在LL-1-1HAcHAc溶液中，加入固体溶液中，加入固体NaACNaAC使其使其浓度为浓度为0.100molL-10.100molL-1，求此混合液中，求此混合液中 c c（H+H+）和）和HAcHAc的离解度的离解度未加未加NaAcNaAc前，前，H H. .=1.33%=1.33%加入加入NaAcNaAc后，后，H H. .= = . . % % 四、同离子效应四、同离子效应1.1.利用同离子效应调节溶液的酸碱性利用同离子效应调节溶液的酸碱性2

17、.2.控制弱酸溶液中酸根离子的浓度控制弱酸溶液中酸根离子的浓度（H H2 2S,HS,H2 2C C2 2O O4 4, H, H3 3POPO4 4溶液中溶液中 S S2-2-, , C C2 2O O4 42-2-, PO, PO4 43-3-浓度），使某些金属离浓度），使某些金属离子沉淀，另一些不沉淀，从而达到子沉淀，另一些不沉淀，从而达到分离提纯的目的分离提纯的目的同离子效应的应用同离子效应的应用五、盐效应五、盐效应 在在HAcHAc的溶液中，加入含有不同离的溶液中，加入含有不同离子的强电解质子的强电解质NaCLNaCL，由于溶液中离子，由于溶液中离子间相互牵制作用增强，间相互牵制作用

18、增强，AcAc- -和和H H+ +结合成结合成分子的机会分子的机会而使其离解度稍有而使其离解度稍有盐效应盐效应：在弱电解质的溶液中，加入在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质含有不同离子的强电解质与弱电解质含有不同离子的强电解质时该，弱电解质的离解度将会增大时该，弱电解质的离解度将会增大第二节第二节 弱电解质和强电解质弱电解质和强电解质 1L NaCL 加入加入 0.001mol NaOH pH=7 pH=11 1L HAc-NaAc 加入加入 0.001mol NaOH pH=4.75 一一 缓冲溶液及其组成缓冲溶液及其组成一一 缓冲溶液及其组成缓冲溶液及其组成1.1.缓冲溶液定义缓冲溶液定义

19、 能能抵抵抗抗外外加加少少量量强强酸酸强强碱碱或或释释稀稀而而保保持持pHpH值值不不发发生生明明显显变变化化的的溶溶液液，称称为为缓冲溶液缓冲溶液, ,该溶液一般由两种组分构成该溶液一般由两种组分构成 一种为抗酸成分一种为抗酸成分 一种为抗碱成分一种为抗碱成分2.2.缓冲溶液的组成缓冲溶液的组成弱酸及其盐弱酸及其盐 HOAcNaOAcHOAcNaOAc弱碱及其盐弱碱及其盐NHNH3 3HH2 2ONHONH4 4ClCl酸式盐及其相应次及盐（酸）酸式盐及其相应次及盐（酸）NaHNaH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4，H H2 2COCO3 3HCO3HCO3- - 以以H

20、AcHAcNaAcNaAc为例说明缓冲溶液的缓冲原理为例说明缓冲溶液的缓冲原理二二 缓冲作用的原理缓冲作用的原理 HOAc HHOAc H+ + + OAc + OAc- - NaOAc NaNaOAc Na+ + + OAc + OAc- - 加水稀释时，原有加水稀释时，原有H+H+浓度和浓度和Ac-Ac-浓度降低了浓度降低了使得同离子效应减弱（平衡左移趋势减弱）使得同离子效应减弱（平衡左移趋势减弱）促使促使HAcHAc离解度离解度，所产生的，所产生的H H+ +维持维持PHPH值不变值不变HOAc HHOAc H+ + + OAc + OAc- - NaOAc NaNaOAc Na+ +

21、+ OAc + OAc- - 当外加少量强酸，当外加少量强酸， H+ H+与与Ac-Ac-结合生结合生成成HAcHAc，平衡（，平衡（1 1）向左移动，其改变量）向左移动，其改变量很小，溶液的很小，溶液的H H+ +浓度基本不变浓度基本不变AcAc- -成成为缓冲溶液的为缓冲溶液的抗酸成分抗酸成分二二 缓冲作用的原理缓冲作用的原理 H H+ +（1 1）（2 2） 当外加少量强碱，当外加少量强碱，OHOH- -立即被体立即被体系中系中H H+ +结合生成结合生成H H2 2O O消耗的消耗的H H+ +由由HAcHAc解解离来补充，平衡向右移动，直至达离来补充，平衡向右移动，直至达成新的平衡，

22、体系中成新的平衡，体系中HH+ + 基本不变基本不变 HAc HAc成为缓冲溶液的成为缓冲溶液的抗碱成分抗碱成分OHOH- -（1 1）（2 2）HAc HHAc H+ + + + AcAc- - NaAc NaNaAc Na+ + + + AcAc- - 二二 缓冲作用的原理缓冲作用的原理 三、缓冲溶液三、缓冲溶液pHpH值的计算值的计算 以以HAcHAcNaAcNaAc为例：为例： 根据近似原理根据近似原理 HOAc HOAcCC弱酸弱酸 OAc OAcCC弱酸盐弱酸盐 等式两边取等式两边取- -： HOAc HHOAc H+ + + OAc + OAc- - NaOAc NaNaOAc

23、Na+ + + OAc + OAc- - 三、缓冲溶液三、缓冲溶液pHpH值的计算值的计算 以以HAcHAcNaAcNaAc为例：为例：pHpH值范围：值范围：Ca/CsCa/Cs（）（）具有缓冲作用具有缓冲作用pH=pKpH=pKa a1具有缓冲作用具有缓冲作用HOAc HHOAc H+ + + Ac + Ac- - NaAc NaNaAc Na+ + + Ac + Ac- - 例题与习题例题与习题解：已知解：已知pH=9.15 pOH=14-9.15=4.85 pH=9.15 pOH=14-9.15=4.85 OH OH- -=10-4.85=1.410=10-4.85=1.410-5-5

24、 molL molL-1-1例：欲配制例：欲配制500ml pH500ml pH为的缓冲溶液，所用氨水的为的缓冲溶液，所用氨水的浓度为浓度为 0.10molL 0.10molL-1-1，求所加入，求所加入NHNH4 4CLCL的物质的的物质的量和质量量和质量（一）缓冲溶液的选择（一）缓冲溶液的选择 1. 1.首先选择与所配缓冲溶液首先选择与所配缓冲溶液pHpH值接值接近的近的 pKa ( pKa (或或pKpKw w-pK-pKb b) )缓冲对，如：缓冲对，如： 2. 2.所选的缓冲溶液，不能与反应物或所选的缓冲溶液，不能与反应物或生成物发生作用生成物发生作用HAcNaAc pkHAcNaA

25、c pka a=4.75 =4.75 NH3NH4Cl pKNH3NH4Cl pKw w-pK-pKb b=14-4.75=9.25 =14-4.75=9.25 NaH2PO4Na2HPO4 pkNaH2PO4Na2HPO4 pka2a2=7.21 =7.21 四四 缓冲溶液的选择和配制缓冲溶液的选择和配制 （二（二 ）缓冲溶液的配制）缓冲溶液的配制1.1.在一定量的弱酸（弱碱）中，加入固在一定量的弱酸（弱碱）中，加入固体盐进行配制（体盐进行配制（NHNH4 4HH2 2O-NHO-NH4 4CLCL）2.2.采用相同浓度弱酸（弱碱）及其盐的采用相同浓度弱酸（弱碱）及其盐的溶液，按不同体积混合

26、（溶液，按不同体积混合（HAc-NaAcHAc-NaAc）3.3.在一定量的弱酸（弱碱）中，加入在在一定量的弱酸（弱碱）中，加入在一定量的强酸（强碱）通过中和反应一定量的强酸（强碱）通过中和反应生成盐，和剩余的弱酸组成缓冲溶液生成盐，和剩余的弱酸组成缓冲溶液（HAc-NaOH-HAcHAc-NaOH-HAc）五、生物体内的缓冲体系五、生物体内的缓冲体系 生物体在代谢过程中，不断产生酸和生物体在代谢过程中，不断产生酸和碱，但各种液体的碱，但各种液体的pHpH仍能维持在一定范围仍能维持在一定范围内内生物体内存在多种缓冲体系生物体内存在多种缓冲体系1 1、排泄器官可将过多酸碱排出体外、排泄器官可将过

27、多酸碱排出体外2 2、血液具有多种缓冲机构：、血液具有多种缓冲机构： H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3 H H2 2POPO4 4- -HPO-HPO4 42-2- 、蛋白质、蛋白质蛋白质盐蛋白质盐 人体血液人体血液(pH=7.40.05)(pH=7.40.05)pHpH改变超过个单位会有生命危险改变超过个单位会有生命危险五、生物体内的缓冲体系五、生物体内的缓冲体系 土壤中含有土壤中含有H H2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3和和NaHNaH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4及有机酸及其盐类构成的复杂缓及有机酸及其盐类构成的复杂缓冲体系，所以能使土壤维

28、持一定的冲体系，所以能使土壤维持一定的pHpH值，值，从而保证了植物的正常生长从而保证了植物的正常生长 盐中不含盐中不含H H+ +和和OHOH- -，溶解在水中，溶解在水中，为何得到的溶液可能是中性、酸性为何得到的溶液可能是中性、酸性和碱性的？和碱性的？ 盐的离子与溶液中的水离解出盐的离子与溶液中的水离解出的的H H+ +或或OHOH- -作用，生成弱酸或弱碱，作用，生成弱酸或弱碱，改变溶液中改变溶液中H H+ + 和和OHOH- -的相对浓度的相对浓度一、盐类水解的实质和类型一、盐类水解的实质和类型 盐中不含盐中不含H H+ +和和OHOH- -，溶解在水，溶解在水中，为何得到的溶液可能是

29、中性、中，为何得到的溶液可能是中性、酸性和碱性的？酸性和碱性的？ 盐的离子与溶液中的水离解盐的离子与溶液中的水离解出的出的H H+ +或或OHOH- -作用，生成弱酸或弱作用，生成弱酸或弱碱，改变溶液中碱，改变溶液中H H+ + 和和OHOH- -相对浓度相对浓度一、盐类水解的实质和类型一、盐类水解的实质和类型 1.1.盐类水解实质：盐类水解实质： 盐的离子与溶液中的水离解出盐的离子与溶液中的水离解出的的H H+ +或或OHOH- -作用，产生弱电解质的作用，产生弱电解质的反应反应 2. 2.类型类型弱酸强碱盐弱酸强碱盐 强酸弱碱强酸弱碱 弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐一、盐类水解的实质和类型一、盐类水

30、解的实质和类型例题与习题例题与习题解：已知解：已知Ka=1.7610-5 OAc- + H2O HOAc + OH- c起始起始/ molL-1 0.10 0 0c平衡平衡/ molL-1 0.10-x x x c盐盐/Ka400,因此因此例：计算例：计算0.10molL-1 NaOAc0.10molL-1 NaOAc溶液的溶液的pHpH值和值和h h例题与习题例题与习题 pOH=5.1 pH=14-5.1=8.9 pOH=5.1 pH=14-5.1=8.9 答答: 0.10molL: 0.10molL-1 -1 NaOAcNaOAc溶解水后溶解水后, ,溶液溶液的的pHpH值为值为 8.9,

31、 h 8.9, h 为为7.5107.510-3 -3 % %例：计算例：计算0.10molL-1 NaOAc0.10molL-1 NaOAc溶液的溶液的pHpH值和值和h h 二二 水解平衡、水解常数和水解度水解平衡、水解常数和水解度1 1、一元弱酸强碱盐（以、一元弱酸强碱盐（以NaOAcNaOAc为例）为例）K Kh h- -水解常数水解常数h-h-水解度水解度水的离解水的离解HOAcHOAc离解的逆过程离解的逆过程水解平衡水解平衡 二二 水解平衡、水解常数和水解度水解平衡、水解常数和水解度1 1、一元弱酸强碱盐（以、一元弱酸强碱盐（以NaAcNaAc为例）为例）平衡时浓度平衡时浓度 Cs

32、-X X X Cs-X X X2 2、一元强酸弱碱盐（以、一元强酸弱碱盐（以NHNH4 4ClCl为例）为例）水解平衡水解平衡水的离解水的离解氨的离解的逆过程氨的离解的逆过程 二二 水解平衡、水解常数和水解度水解平衡、水解常数和水解度2 2、一元强酸弱碱盐（以、一元强酸弱碱盐（以NHNH4 4CLCL为例）为例）平衡时浓度平衡时浓度 Cs-Y Y Y Cs-Y Y Y3 3、弱酸弱碱盐（以、弱酸弱碱盐（以NHNH4 4AcAc为例）为例） 二二 水解平衡、水解常数和水解度水解平衡、水解常数和水解度二、影响盐类水解的因素二、影响盐类水解的因素 1 1 盐的本性盐的本性 水解生成的产物中，弱电解质

33、越水解生成的产物中，弱电解质越弱、难溶物质的溶解度越小、易挥发弱、难溶物质的溶解度越小、易挥发气体的溶解度越小，水解程度越大气体的溶解度越小，水解程度越大 如果盐类水解后生成的酸或碱越如果盐类水解后生成的酸或碱越弱，或者越难溶于水，则平衡就向着弱，或者越难溶于水，则平衡就向着水解的方向移动，水解度越大水解的方向移动，水解度越大 CO32-+H2OHCO3-+NaOH二、影响盐类水解的因素二、影响盐类水解的因素 2 2 盐的浓度盐的浓度 盐的浓度越小，水解的趋势就越大稀释盐的浓度越小，水解的趋势就越大稀释可促进盐的水解，稀释时增加水分子浓度，可促进盐的水解，稀释时增加水分子浓度，有利于反应正方向

34、进行有利于反应正方向进行 3 3 酸度酸度 加酸促进水解加酸促进水解 ： S S2-2-+H+H2 2O HSO HS- -+OH+OH- - 加碱促进水解加碱促进水解 ： ALAL3+3+H+H2 2O ALO AL（OHOH）3 3+3H+3H+ +二、影响盐类水解的因素二、影响盐类水解的因素 4 4 温度温度 由于中和反应是放热反应，因此，由于中和反应是放热反应，因此，其逆过程其逆过程水解反应是吸热反应水解反应是吸热反应 一般情况，加热促进水解一般情况，加热促进水解 FeCL FeCL3 3+3H+3H2 2O FeO Fe（OHOH）3 3+3HCL+3HCL 加热促进加热促进FeCL

35、FeCL3 3水解水解 三、农业环境中的盐类水解三、农业环境中的盐类水解( (一一) ) 盐类水解与土壤酸碱度盐类水解与土壤酸碱度 作物最适土壤作物最适土壤pHpH值一般为值一般为5-95-9北方、沿海地区：北方、沿海地区：碳酸盐水解使土壤盐碱化，碳酸盐水解使土壤盐碱化，pHpH值，使得土值，使得土壤中的许多微量元素（壤中的许多微量元素（FeFe、CuCu、ZnZn、MnMn）转变为难溶的氢氧化物和碱式碳酸盐，植转变为难溶的氢氧化物和碱式碳酸盐，植物不能吸收，降低营养元素有效性物不能吸收，降低营养元素有效性 三、农业环境中的盐类水解三、农业环境中的盐类水解( (一一) ) 盐类水解与土壤酸碱度

36、盐类水解与土壤酸碱度 作物最适土壤作物最适土壤pHpH值一般为值一般为5-95-9我国南方地区：我国南方地区： 含含FeFe量高，铁盐水解使土壤呈酸量高，铁盐水解使土壤呈酸性，部分地区土壤性，部分地区土壤pHpH值低至，不利于值低至，不利于作物生长，施入石灰可改造土壤作物生长，施入石灰可改造土壤 三、农业环境中的盐类水解三、农业环境中的盐类水解( (一一) ) 盐类水解与药效盐类水解与药效 许多农药依赖盐类水解发挥药效许多农药依赖盐类水解发挥药效ALPALP常作为仓储杀虫剂：常作为仓储杀虫剂： ALP + 3H2O = PH3+ AL(OH)3 干燥条件下，无药效，吸水后干燥条件下，无药效，吸

37、水后水解，放出剧毒磷化氢而发挥药效水解，放出剧毒磷化氢而发挥药效 三、农业环境中的盐类水解三、农业环境中的盐类水解( (一一) ) 盐类水解与药效盐类水解与药效 许多医药则因盐类水解而失效许多医药则因盐类水解而失效 铜、贡、银、铁盐在医药铜、贡、银、铁盐在医药上常用作杀毒、灭菌、止血剂上常用作杀毒、灭菌、止血剂 这些药物极易水解成氢氧这些药物极易水解成氢氧化物沉淀，而失去药效化物沉淀，而失去药效一、溶度积概念和规则一、溶度积概念和规则（一）溶度积常数（简称溶度积）（一）溶度积常数（简称溶度积） BaSO BaSO4 4在水中虽然难溶，但仍会在水中虽然难溶，但仍会有一定数量的有一定数量的BaBa

38、2+2+和和SOSO4 42-2-脱离固体脱离固体表面，成为水和离子进入溶液，已表面，成为水和离子进入溶液，已溶解的溶解的BaBa2+2+和和SOSO4 42-2-在水中碰撞，又在水中碰撞，又重新回到晶体表面重新回到晶体表面 前者为前者为溶解溶解，后者为，后者为沉淀沉淀 M Mm m A An(s)n(s) m m M M n+n+ + + n nA Am-m- 溶解平衡常数表达式为：溶解平衡常数表达式为： K K sp (Mm An)sp (Mm An) =M =M n+n+ m m N Nm-m- n n 一、溶度积概念和规则一、溶度积概念和规则（一）溶度积常数（简称溶度积）（一）溶度积常

39、数（简称溶度积）K Kspsp表示在难溶电解质饱和溶液中，有关离子浓度表示在难溶电解质饱和溶液中，有关离子浓度的乘积在一定温度下为一常数，它反映了难溶电的乘积在一定温度下为一常数，它反映了难溶电解质的溶解能力，它的大小与物质的溶解度有关解质的溶解能力，它的大小与物质的溶解度有关 一、溶度积概念和规则一、溶度积概念和规则（二）（二）溶度积与溶解度的相互换算溶度积与溶解度的相互换算 AB AB型型 A A2 2B B型或型或 AB AB2 2型型 AmBn AmBn型型 解：设解：设AgClAgCl、Ag2CrO4Ag2CrO4的溶解度分别为的溶解度分别为x x、ymolLymolL-1-1 Ag

40、 Ag2 2CrOCrO4 4 2Ag 2Ag+ + + CrO+ CrO4 42-2- 2y y 2y y Ksp (Ag Ksp (Ag2 2CrOCrO4 4)=)=（2y2y）2 2yy例例1:251:25时时, K, Kspsp(AgCl)=1.810(AgCl)=1.810-10-10、 K Ksp sp (Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)=1.110)=1.110-12 -12 求求s s(AgCl)(AgCl)、s s(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4) ) 一、溶度积概念和规则一、溶度积概念和规则（三）溶度积规则（三）溶度积规则 M Mm m A An(s)n(s) m

41、 m M Mn+n+ + + n nA Am-m-任意状态下的溶度积：任意状态下的溶度积： Q Qi i=M=Mn+n+ m m N Nm-m- n n (1)(1)Q Qi i = K = Kspsp时，沉淀与饱和溶液平衡时，沉淀与饱和溶液平衡 (2)(2)Q Qi i K Kspsp时，有沉淀析出时，有沉淀析出 (3)(3)Q Qi i K Kspsp时，溶液未饱和无沉淀时，溶液未饱和无沉淀 二、沉淀的生成和溶解在离子鉴定中的作用二、沉淀的生成和溶解在离子鉴定中的作用 如果溶液中存在着几种离子，如果溶液中存在着几种离子，它们又都能被同一种沉淀剂所沉淀它们又都能被同一种沉淀剂所沉淀由于各种沉

42、淀物质的溶度积不同，由于各种沉淀物质的溶度积不同，它们沉淀时的次序也先后不同，这它们沉淀时的次序也先后不同，这叫做分步沉淀，在分离离子时有实叫做分步沉淀，在分离离子时有实际应用际应用例：在含有例：在含有L L-1-1的的ClCl- -和和I I- - 的溶液中逐渐加入的溶液中逐渐加入AgNO3AgNO3 可能有下列反应：可能有下列反应： Ag+ + Cl- AgCl Ksp (AgCl) =1.5610-10 Ag+ + I- AgI Ksp (AgI) = 1.510-16 显然显然I I- -先开始沉淀，因它需要先开始沉淀，因它需要的的AgAg+ +浓度小，浓度积浓度小，浓度积Q Qi i

43、先大于溶度积先大于溶度积对于同一类型，也可比较对于同一类型，也可比较KspKsp来确定来确定所以所以Cl-开始沉淀需要开始沉淀需要Ag+ I-开始沉淀需要开始沉淀需要Ag+为：为：三、沉淀的溶解和转化三、沉淀的溶解和转化（一）沉淀的溶解（一）沉淀的溶解 沉淀溶解的必要条件沉淀溶解的必要条件 Q Q i i K K spsp，使沉淀使沉淀- -溶解平衡向着沉淀溶解方溶解平衡向着沉淀溶解方向移动向移动 可有以下几种途径：可有以下几种途径： 1. 1. 生成弱电解质生成弱电解质 FeS (S) Fe2+ + S2- 2HCl 2Cl- + 2H+ 2H+ + S2- H2S 实验室用实验室用CaCO

44、3和和HCl反应制备也是此原理反应制备也是此原理 生成弱酸：生成弱酸：（H+，平衡右移，沉淀溶解），平衡右移，沉淀溶解） 1. 生成弱电解质生成弱电解质某些难溶氢氧化物可溶于铵盐，如：某些难溶氢氧化物可溶于铵盐，如： Mg（OH）2Mg(OH)2 (s) Mg2+ + 2OH _ 2NH4Cl 2Cl- + 2NH4+ 2NH3.H2O 1. 生成弱电解质生成弱电解质 生成弱碱生成弱碱：（OH-，平衡右移，沉淀溶解），平衡右移，沉淀溶解） 生成水生成水：（OH-，平衡右移，沉淀溶解），平衡右移，沉淀溶解）Mg(OH)2 (s) Mg2+ + 2OH _ 2HCl 2Cl_ + 2H+ 2H2O

45、 难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积，或所生成的弱电，或所生成的弱电解质的电离常数（解质的电离常数（KaKa、KbKb），越易溶解，越易溶解 1. 生成弱电解质生成弱电解质三、沉淀的溶解和转化三、沉淀的溶解和转化（一）沉淀的溶解（一）沉淀的溶解 2. 2. 发生氧化还原反应发生氧化还原反应 上面提到的上面提到的CuSCuS不溶于不溶于HClHCl，但却溶，但却溶于硝酸于硝酸3CuS + 8HNO3CuS + 8HNO3 3 = = 3Cu(NO 3Cu(NO3 3) )2 2 + 3S + 3S+2NO + 4H+2NO + 4H2 2O O 3. 3. 生成难离解的配离子生成难离解的配离子

46、AgBr(s) + 2S2O32_ Ag(S2O3)23_ + Br_ ( (用于照相术）用于照相术） AgCl(s) + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl_（一）沉淀的溶解（一）沉淀的溶解三、沉淀的溶解和转化三、沉淀的溶解和转化（二）沉淀的转化（二）沉淀的转化 借助某一试剂作用借助某一试剂作用, ,把一难溶电解把一难溶电解质转化为另一更难溶电解质得过程质转化为另一更难溶电解质得过程, ,称称为沉淀的转化为沉淀的转化 应用应用: : 除去附在锅炉内壁的锅垢除去附在锅炉内壁的锅垢 ( (既难溶于水既难溶于水, ,又难溶于酸的又难溶于酸的CaSOCaSO4 4) ) 可以利用可以利用K Ks

47、psp（CaCOCaCO3 3）KKspsp（CaSOCaSO4 4) ) 加入足量的加入足量的NaNa2 2COCO3 3，全部转化为，全部转化为CaCOCaCO3 3（此过程叫（此过程叫沉淀转化沉淀转化），再用酸溶解），再用酸溶解 CaSO4 (s) SO42_ + Ca2+ Na2CO3 2Na+ + CO32_ CaCO3 （二）沉淀的转化（二）沉淀的转化 同类型的难溶物质，沉淀转化的程度，取决同类型的难溶物质，沉淀转化的程度，取决于它们溶度积的相对大小，相差大，转化完全于它们溶度积的相对大小，相差大，转化完全 如上例沉淀转化反应为如上例沉淀转化反应为 ： CaSO4 + CO32_ CaCO3 + SO42_ K转转实际由下列反应组成：实际由下列反应组成：CaSO4 (s) Ca2+ + SO42_ K1=KSP(CaSO4)Ca2+ + CO32_ CaCO3 K2= 1/KSP(CaCO3 )（二）沉淀的转化（二）沉淀的转化 三、沉淀的溶解和转化三、沉淀的溶解和转化（二）沉淀的转化（二）沉淀的转化 根据多重平衡规律根据多重平衡规律: :