普通化学第3章.ppt

第3章 水化学和水污染 3.1 溶液的通性 分散系：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形成 的体系. 分散质：被分散的物质，也叫分散相. 分散剂：把分散质分散开来的物质，也叫分散介质. 按分散质粒子大小，可将分散系分为： 分子分散系（粒子平均直径1nm） 胶体分散系（粒子平均直径1-100nm） 粗分散系 （粒子平均直径100nm） 溶液(分子分散系）：指分散质以分子或比分子更小的质点（原 子或离子）均匀地分散在分散剂中所得的分散系。 在形成溶液时，物态不改变的组分称为溶剂。 在一定温度时,难挥发的非电解质稀溶液中溶剂的蒸气 压下降与溶质的摩尔分数成正比. △p=pA×nB/n= pAxB pA是纯溶剂的蒸气压, xB是溶质的摩尔分数, △p是稀 溶液中溶剂的蒸气压下降 渗透：溶剂分子通过半透膜自动扩散的过程。 渗透压：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间 的渗透平衡而需要的额外压力。 反渗透：当外加在溶液上的压力超过渗透压，会使溶 液中的溶剂向纯溶剂方向流动，使纯溶剂的体积增加 的过程。 3.2 水溶液中的单相离子平衡 3.2.1 酸和碱在水溶液中的解离平衡 1.酸碱的概念 酸碱电离理论: 酸碱质子理论：凡能释放氢离子的分子或离子为酸， 凡能接受氢离子的分子或离子为碱。 酸 = 碱 + 质子(H+) 酸和其释放H+ 后的相应的碱称为共轭酸碱 酸碱电子理论：凡是可以接受电子对的物质为酸,凡是可 以给出电子对的物质为碱。 酸碱反应的实质是形成配位键，产生酸碱配合物。 同离子效应：在弱酸溶液中加入该酸的共轭碱，或在弱 碱的溶液中加入该碱的共轭酸时，可使这些弱酸碱的解 离度降低。这种现象叫同离子效应. 这种溶液具有一种很重要的性质，其pH能在一定范 围内不因稀释或外加少量酸(碱)而发生显著变化。 溶度积和溶解度的关系 对于通式AmBn的难溶强电解质，有： AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) Kspr（AmBn）=c(An+)m · c(Bm-)n 升高温度，Ksp增大，根据溶度积数据，可以比较 不同难溶电解质的溶解度。 设某难溶电解质AmBn的溶解度为S。 AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) mS nS 则Kspr = [An+]m[Bm-]n = (mS)m ·(nS)n = mm·nn S(m+n) 溶度积和溶解度的关系 当AmBn 为1:1时: Kspr =S2 S= (Ksp)1/2 当AmBn 为2:1或1:2时: Kspr=4S3 S= (Ksp/4)1/3 当AmBn 为3:1或1:3时: Kspr=27S4 S= (Ksp/27)1/4 当AmBn 为3:2或2:3时: Kspr=108S5 S= (Ksp/108)1/5 结论： ①.对同类型电解质，可以用Ksp直接比较它们的溶解 度大小； ②.对不同类型的电解质，不能直接用Ksp来比较它们的溶解度大小，而应进行计算。 2、利用氧化还原反应降低溶液中某一离子的浓度，使平衡向 沉淀溶解方向转化。 例如CuS不溶于HCl，而溶于HNO3中。 3CuS(s) 3S2-(aq)+ 3Cu2+(aq) + 8H+ + 2NO3-(aq) → 3S↓+2NO(g) + 4H2O 使溶液中[Cu2+][S2-]Ksp，使沉淀不断的溶解 耦合反应：把一个不自发