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§6-1 弱电解质的电离平衡 一、一元弱酸、弱碱的电离 一元弱酸 HAc : HAc+H 2 O Ac - + H 3 O + 简写为: HAc Ac - + H + 则电离常数为:. 同理,对一元弱碱 NH 3 : NH 3 +H 2 O NH 4 + +OH -. 电离常数 K ( K a 或 K b )意义 : 量度酸的强度或碱的强度 K a 值大,酸的酸度大,相反成立; K b 值大,碱的碱度大,相反成立。. (1) 分级解离 解离常数亦分级,如:.
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§6-1弱电解质的电离平衡一、一元弱酸、弱碱的电离 一元弱酸HAc: HAc+H2O Ac-+ H3O+ 简写为: HAc Ac-+ H+ 则电离常数为:
同理,对一元弱碱 NH3: NH3+H2O NH4++OH- 电离常数K(Ka或Kb)意义: 量度酸的强度或碱的强度 • Ka值大,酸的酸度大,相反成立; • Kb值大,碱的碱度大,相反成立。
(1) 分级解离 解离常数亦分级,如: 二、多元弱电解质的解离平衡 对多元弱酸H2CO3,分级电离简写为: H2CO3 HCO3-+H+ (一级离解) + HCO3-CO32-+ H+ (二级离解) H2CO3 2H+ +CO32- (2)每级有解离常数K
结果: Ka1>>Ka2,则电离程度H2CO3>>HCO3-。
(3)对于二元弱酸,酸根浓度近似等于Ka2 如H2S [S2-]≈Ka2 讨论: H2S = H+ + HS- x+y x-y HS- = H+ + S x-y x+y y 近似处理: x+y ≈x x-y ≈x 返回1 CO32-主要来自二级解离, [S2-]≈K a2
四 稀释定律 —指c(浓度)、 电离度 、K三者间定量关系: 定义: 令: 起始: ca 0 0 平衡离解量: X X =α•c 平衡浓度: ca― α•ca α•ca α• ca HA + H2O H3O + + A- 返回1
代入Ka式: 展 开得: 近似处理,忽略X对ca的影响, ca―ca•α≈ ca 则: 对于碱:—稀释定律
即: 1/C ,c↓, ↑ 如 0.1mol•l -1HAc和0.5mol•l -1HAc, 0.1HAc 0.5HAc 经测 : 1.33% > 0.593% ②根据 [离子] = C• • 结论:通常离子浓度随C而改变。 返回1
返回1 • 五 溶液的pH值计算 • 1、一元弱酸、弱碱溶液的pH值计算 ①忽略X对ca的影响,近似计算 根据 [离子] = C• 可得: 弱酸 弱碱 条件: c/Kb >500
②不忽略X对ca的影响 从Ka式展开得: 有一元二次方程 用判别式求根 对弱碱: 条件: c/Kb <500
例5-1 计算0.10mol/LHAc溶液的pH值。 • 已 知:Ka=1.8×10-5。 解:由c/ Ka=0.10/(1.8×10-5) >500,近似计 算 ∴ pH = 2.88
例5-2 计算0.10mol/L一氯乙酸(CH2ClCOOH ) 溶液的pH值。已知:Ka=1.4×10-3。 解:由c/ Ka=0.10/(1.4×10-3)<500, 则 ∴ pH = 1.96
2 多元弱酸、碱溶液pH值计算 多元弱酸、碱分级离解,且有 K1 》K2> K3>…>Kn 多元弱酸碱的pH值计算可近似按一元弱酸碱处理。 例5-3计算25C时0.10mol·L-1H2S水溶液的pH值及S2-的浓度。 已知:Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15
解:因为 Ka1》Ka2,且 c/Ka1=0.10/(1.3×10-7)>500,近似计算 ∴ pH = 3.95 因为H2S为二元弱酸, ∴ [S2-] = Ka2 3 酸式盐溶液pH值计算 通常按最简计算式处理:
如 NaH2PO4 Na2HPO4 NaHCO3 例5-4 计算下列溶液的pH值: ①、0.20mol/L NaH2 PO4 ②、0.20mol/L Na2 HPO4
已知:H3PO4的Ka1=7.6×10-3 Ka2=6.3×10-8 Ka3=4.4×10-13 解:①、0.20mol/L NaH 2PO 4的pH值为: ∴ pH=4.66 ②、 0.20mol/L Na 2HPO 4的pH值为: ∴ pH=8.77 。 返回1
六、酸碱平衡的移动 1、同离子效应 作用原理:平衡移动原理用于溶液体系。 如: 加 NaAc Na+ + Ac― Ac―为同名离子;NaAc同名离子强电解质。 ∵[Ac―]↑↑,使平衡向左移 定义:同离子效应 返回1
求算: HAc H+ + Ac―(+ NaAc ;Cs) 起始: Ca Cs 平衡:Ca–x x Cs + x 近似处理 Ca – x ≈ Ca, Cs + x ≈ Cs — 弱酸体系同离子效应求算公式 对弱碱:近似处理 NH3•H2O NH4+ + OH -(+NH4Cl; Cs)
2、盐效应: 作用原理:考虑因素是离子间相互作用增强而使平衡 移动。 例: + NaCl Na+ + Cl ― ∵ + NaCl , 密度d离子↑,离子间牵制作用↑,使 定义:盐效应—— 问题4:HAc液中加入NaAc 产生什么效应? 返回1