第三章水溶液化学讲课学习.ppt

第三章水溶液化学 （一）溶液的通性 非电解质溶液的通性 电解质溶液的通性 （二）水溶液中的单相离子平衡 酸和碱在水溶液中的离子平衡 配离子的解离平衡 § 3.1 溶液的通性 (3) 蒸气压下降的应用 　　加入 HCl 后: 加HCl前浓度/(mol·L-1) 0.150-0.0020-x 0.200+0.0020+x x 0.150 0.200 加HCl后初始浓度/(mol·L-1) 0.150－0.0020 0.200+0.0020 平衡浓度/(mol·L-1) NH3(aq) + H2O (l)  (aq) +OH－(aq) 2）缓冲范围： 弱酸及其共轭碱系统： 弱碱及其共轭酸系统： 4. 缓冲能力和缓冲范围 ① 缓冲溶液中共轭酸的pKa值：缓冲溶液的pH值在其pKa值附近时，缓冲能力最大。 ② 缓冲对的浓度：缓冲对的浓度c(HA)-c(A-)或c(B)-c(BH+)均较大时，缓冲能力较大。 ③ 缓冲对的浓度比：c(HA)／c(A-)或c(B)／c(BH+)为1∶1或相近(0.1~10)时, 缓冲能力较大。 1）缓冲能力 又如磷酸，Ka1 ＝7.52?10-3， Ka2 =6.25 ? 10-8，Ka3= 2.2 ? 10-13 (由P397附录6可查得） 由于Ka1 ＞＞Ka2 ＞＞ Ka3 ···，多元弱酸的解离以第一步为主，其 H+浓度可按一级解离计算。 饱和H2S水溶液，[H2S] = 0.1 mol·dm?3 可求出不同pH下的[S2?]，对沉淀硫化物很重要。 即当c(HnA)/Ka ≥ 400, 在H2S溶液中同时存在H2S、HS?、 H+、S2? 例已知H2S的Ka1 ＝9.1?10-8，Ka2 = 1.1?10-12。计算在0.10mol·dm-3 H2S溶液中的H+浓度、 pH、 S2－浓度和pOH。 解：因为Ka1 ＞＞ Ka2 ，且[H2S] /Ka1 ＞400， [S2－]＝ Ka2 ＝1.1 ?10-12 为什么？ H2S H+ + HS- 起始浓度 0.1 0 0 平衡浓度 0.1－x x x 因为 c/Ka1 400, 所以 0.1－x ≈ 0.1 x2/0.1 = Ka1 x = [H+] = [HS-] =9.5 ?10-5 mol·dm?3 由二级平衡: HS- H+ + S2- 平衡浓度: 9.5 ?10-5 9.5 ?10-5 y Ka2 = [H+][S2-]/[HS-] = 1.1 ? 10-12 y = Ka2 = 1.1 ? 10-12 [H+][OH-] = Kw [OH-] = 1.05 ? 10-10 mol·dm?3 pOH = 9.98 结论： 　⑴ 多元弱酸的解离是分步进行的，一般有 ，溶液中的 H+主要来自于弱酸的第一步解离，计算 c(H+)或 pH 时可只考虑第一步解离。 　 ⑵ 对于二元弱酸 ，当 时，酸根离子的浓度 而与弱酸的初始浓度无关。　　　 　⑶ 对于二元弱酸，若 c(H2A)一定时，c(A-)与 c2(H3O+)成反比。　　　　　　　 (4) 比较多元弱酸的酸性强弱时，只需比较它们一级解离常数值即可。 例. 在0.3 mol dm-3的盐酸溶液中通入H2S气体至饱和，求溶液中的[HS-]和[S2-]（饱和时浓度为0.1 mol dm-3 ） 解： H2S