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第 8 章 酸碱解离平衡 例 配制1L pH=5的缓冲溶液，如果溶液中CHAc=0.2 mol·dm–3 ，需1 mol·dm–3 的HAc和1 mol·dm–3 的NaAc各多少升？ 8-3 电解质溶液理论和酸碱理论的发展 8-3-3 酸碱的电子理论 本章小结 1 近代酸碱理论（重点是酸碱质子论）的基本内容 2 一元弱酸，弱碱的解离平衡和多元弱酸，弱碱分步解离平衡以及盐类水解的计算 3pH和pOH的定义 4 缓冲作用原理以及缓冲溶液的组成和性质，缓冲溶液pH的计算，并能配制一定pH的缓冲溶液 5活度，离子强度等概念，同离子效应，盐效应对解离平衡的影响 pH ＝ 6.23 因为 Ka 比 Kb 大，故弱碱的水解程度比弱酸的水解程度大些，故溶液中 [H+]＞[OH－] ，溶液显酸性。 ? ? 例：求 0.10 mol·dm–3 的 NH4F 溶液的 pH 。 解： ? ? ? 8-3-1 强电解质溶液理论 1.电解质与非电解质 在溶液中，能够发生电离的物质称电解质，不能能够发生电离的物质称非电解质。 电解质 强电解质—— 弱电解质—— 能完全电离的电解质 只能部分电离的物质称弱电解质。 NaOH、HCl、BaCl2 （强酸、强碱和大部分的盐类） HAc、H2S、NH3 （弱酸弱碱类等化合物） 非电解质 CH4、CCl4、C6H12O6 （大部分的有机化合物） 在溶液中不能发生电离的化合物 化合物 强电解质和非电解质可以看作是弱电解质的两个极限，它们之间没有绝对的界限 强电解质←弱电解质→非电解质 100%电离 能部分电离 不能电离 可以通过导电能力的强弱来判断电解质的强弱 离子氛 在强电解质溶液中，一种离子被异号离子所包围的现象称为离子氛。 + - - - - + + + 由于离子氛使离子的运动受到相互牵制 离子氛示意图 有效浓度 (活度) 离子实际发挥作用的浓度称有效浓度，也称活度，用a表示。 a＝fc f ──称活度因子，或活度系数。f1，f越小， 表示离子间的相互牵制作用越大。 c ──离子的实际浓度。 活度因子只能是由实验进行测定 离子强度(I) 溶液中离子的浓度越大，或离子所带电荷数目越多，离子之间的相互作用就越强。我们定义离子强度概念，来衡量一种溶液对于存在于其中的离子的影响的大小。用 I表示溶液的离子强度，则有公式 式中 zi 表示溶液中 i 种离子的电荷数，mi 表示 i 种离子的的质量摩尔浓度，显然离子强度 I 的单位为 mol·kg– 1 。 如 0.1 mol·dm– 3 盐酸和 0.1 mol·dm– 3 CaCl2 溶液等体积混合，所形成的溶液中，各种离子的质量摩尔浓度分别约为 电荷数分别为 故有 a = f c 溶液的离子强度一定时，离子自身的电荷数越高，则其活度系数f的数值越小；离子的电荷数一定时，溶液的离子强度越大，活度系数f的数值越小。即浓度和活度之间的偏差越大。 但是在我们接触过的计算中，溶液的浓度一般很低，离子强度也较小，近似认为活度系数f=1.0，即利用浓度代替活度进行计算是合理的。 在弱电解质的溶液中，加入与其具有共同离子的强电解质使电离平衡左移，从而降低了弱电解质的电离度，这种影响叫做同离子效应 。 3 盐效应 例如：已知 0.10 mol·dm－3HAc 溶液电离度 a＝1.34%。向该溶液中加入 NaCl，当 NaCl 浓度达到 0.2 mol·dm–3时，溶液的离子强度 I＝0.2 mol·kg– 1 ，此时： 定义：溶液中加入不含相同离子的可溶性盐，可以增大难溶电解质的溶解度的现象称盐效应。 盐效应作用原理 盐效应是由于溶液中的离子强度增大，使离子的活度降低，从而使QiKsp，促使了难溶电解质的溶解。 HAc 分子受到的影响很小，浓度与活度近似相等。故平衡常数表达式为 : 由于 Hac 的电离度很小， [HAc] ＝ c0 ＝ 0.1mol·dm–3， ? ? 可表示为： ? 将数值代入后，得 [H+] ＝ 1.92×10–3 mol·dm–3， 说明已经有 1.92×10–3 mol·dm–3 的H+ 从 HAc 中解离出来，故计算电离度 a 时，应该用 [H+] 去求得。故电离度为： 与前面计算1.34%相比，盐效应使弱电解质的电离度增大。 其原因可以解释为：强电解质的加入，增大了溶液的离子强度，使得活度系数 f 偏离 1 的程度增大，原来电离