第二章 电解质
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1、第2章 电解质溶液与离子平衡2.1 强电解质溶液理论强电解质溶液理论2.2 酸碱质子理论酸碱质子理论2.3 水溶液中的质子转移平衡水溶液中的质子转移平衡及有关计算及有关计算定义：定义：电解质电解质(electrolyte)：溶于水中或熔融状态下能：溶于水中或熔融状态下能导电的化合物，它们的水溶液称为电解质溶液。导电的化合物，它们的水溶液称为电解质溶液。强电解质强电解质(strang electrolyte ) ：在水溶液中能完：在水溶液中能完全解离成离子的化合物。全解离成离子的化合物。Na+Cl- Na+ + Cl- (离子型化合物)HCl H+ Cl- (强极性分子) 弱电解质弱电解质：在水
2、溶液中只能部分解离成离子的化合物。+解离度解离度(degree of ionization)：电解质溶液达解：电解质溶液达解离平衡时，已解离的分子数和分子总数之比。离平衡时，已解离的分子数和分子总数之比。单位为一，可以百分率表示。单位为一，可以百分率表示。原有分子总数已解离分子数通常0.1 molkg-1溶液中，强电解质30%；弱电解质H2SO4HClHNO3 冰醋酸是上述四种酸的区分溶剂 在弱酸HA的水溶液中，存在以下解离平衡：HA + H2O H3O+ + A-H2O + H2O H3O+ + OH-Kw=H3O+OH- () 一元弱酸溶液一元弱酸溶液HAAOH3aK2.3 水溶液中的质子
3、转移平衡及有关计算一元弱酸溶液一元弱酸溶液H+来自酸和水的解离两个方面来自酸和水的解离两个方面H+=Ac-+OH-)(HKHHcKwa当Kaca 20Kw，可以忽略水的质子自递平衡.HA + H2O H3O+ + A-平衡时 ca (1-) ca ca1)1 (HAAOH2aaaa3accccK弱酸5%，1- 1，Ka c 2 =cKa稀释定律设设HAc的浓度为的浓度为c, ,则平衡时则平衡时H+=Ac- , HAc= cH+HHHAcAcH2acKH+2 + KaH+Kac = 0cKKKa2aa42H精确式时当400/aKccK aH溶液中，H+c,则c-H+=c最简式【例【例2-5】计算
4、】计算0.10molL-1HAc溶液中溶液中H+和和pH值。值。已知已知Ka=1.7410-5。pH=-lg1.3210-3=2.88c/Ka= 5-10 1.7410. 0400 H+= 10. 0101.74-5=1.3210-3(molL-1)【例例2-6】 计算计算1.3410-4 molL-1丙酸丙酸(HPr)溶液的溶液的H+和和pH。已知。已知Ka=1.3810-5。解：cKKKa2aa42H 3.6710-5(molL-1)pH-lg3.6710-5=4.4440071. 91038. 11034. 154aKc【例例2-7】计算】计算0.10molL-1NH4Cl溶液的溶液的p
5、H值。已值。已知知NH4+的的Ka=5.5910-10。 NH4Cl在水溶液中完全解离为NH4+和Cl-，浓度均为0.10molL-1。Cl-为极弱的碱,故对溶液酸碱性影响极小,通常可以忽略不计。而NH4+是弱酸。/Ka= 101059. 510. 0400 H+= 10. 01059. 510=7.48 10-6(molL-1)pH=-lg7.48 10-6=5.13NH3NH4OHH2O+OHOH1OHNHOHNH22234bccKcKKKb2bb42OH() ) 一元弱碱一元弱碱cKKcbbOH400/则若【例2-8】计算0.10molL-1NaAc溶液的pH值。已知HAc的Ka=1.7
6、410-5。 解：解：10514,awAcb,1068. 51076. 1100 . 1HAcKKKc / Kb 4001610bLmol1054. 710. 01068. 5OHcK88. 8)1054. 7lg(14pOH14pH6( () ) 多元弱酸溶液多元弱酸溶液能释放出多个质子的酸称为能释放出多个质子的酸称为多元弱酸多元弱酸 如：如：H2S+H2OH3O+ + HS-SHHSH21aK=8.9110-8 HS-+ H2OH3O+ + S2-2aK=HSSH2=1.1210-12 多元弱酸中：离解特点：部分解离（共性）；离解特点：部分解离（共性）； 分步解离，以第一步为主（个性）。分
7、步解离，以第一步为主（个性）。 二元弱酸溶液的简化公式二元弱酸溶液的简化公式 当Ka2ca20Kw，可忽略水的质子自递平衡.当Ka1Ka2102时，当作一元弱酸处理H+HA-， H2A c(H2A)。若caKa1400，则 A2-是第二步质子传递反应的产物，即)AH(AHH21a21acKKHAAOH232aK三元弱酸溶液可以归纳为三元弱酸溶液可以归纳为 当Ka1 Ka2 Ka3、Ka1/Ka2102时，可当作一元弱酸处理，求H+。 第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似等于Ka2，如H3PO4溶液中，HPO42- =Ka2。 第二步及以后质子传递平衡所得共轭碱浓度很低【例例2-9】计算】计
