第4章天然水环境化学2.pptVIP

当pEpE0，以Fe2+为主，[Fe3+][Fe2+],[Fe2+]=1.00×10-3mol/L（设总溶解铁的浓度为1.00×10-3mol/L）lg[Fe2+]=-3①lg[Fe3+]=pE-16.05②在高pE时，铁以高价态Fe3+为主；而在低pE时，铁以低价态Fe2+为主第94页，共113页，星期日，2025年，2月5日当pEpE0，以Fe3+为主[Fe3+][Fe2+],[Fe3+]=1.00×10-3mol/Llg[Fe3+]=-3.0③lg[Fe2+]=10.05–pE④根据以上4个方程，以pE对lgc做图第95页，共113页，星期日，2025年，2月5日第96页，共113页，星期日，2025年，2月5日3天然水体的pE-pH图在氧化还原体系中，往往有H+或OH-离子参与转移，因此，pE除了与氧化态和还原态浓度有关外，还受体系pH的影响，这种关系可以用pE-pH图表示出来。第97页，共113页，星期日，2025年，2月5日例：以Fe为例，绘制Fe的pE-pH图，已知溶解性铁最大浓度为1.0×10-7mol/L，不考虑Fe(OH)2+,FeCO3等形态的生成。Fe在水中的形态有Fe(OH)3(S),Fe(OH)2(S),FeOH+,Fe2+,Fe3+,Fe(OH)2+。解：Fe的pE-pH图必须落在水的氧化-还原限度内：1）pE–pH图氧化限度pE=20.75-pH还原限度pE=-pH第98页，共113页，星期日，2025年，2月5日（3-73）pE=lgK+lg[H+]①Fe(OH)3(s)和Fe(OH)2(s)的边界Fe(OH)3(s)+H++eFe(OH)2(S)lgK=4.62平衡常数（3-75）（3-6推导）边界方程为pE=4.62–pH①第99页，共113页，星期日，2025年，2月5日②Fe(OH)2(s)和FeOH+的边界Fe(OH)2(s)+H+FeOH++H2OlgK=4.6K=[Fe(OH)+]/[H+]两边取负对数-lgK=-lg[Fe(OH)+]+lg[H+]移项pH=4.6-lg[Fe(OH)+]将[Fe(OH)+]=1.0×10-7mol/L代入，（给定条件）这两种形态的边界方程为pH=11.6②第100页，共113页，星期日，2025年，2月5日③Fe(OH)3(s)与Fe2+的边界Fe(OH)3(s)+3H++eFe2++3H2OlgK=17.9pE=17.9-3pH-lg[Fe2+]将[Fe2+]=1.0×10-7mol/L代入pE=24.9-3pH③边界方程为第101页，共113页，星期日，2025年，2月5日④Fe(OH)3(s)和FeOH+的边界Fe(OH)3(s)+2H++eFeOH++2H2OlgK=9.25将[FeOH+]以1.0×10-7mol·L-1代入pE=16.25-2pH④pE=9.25-2pH-lg[FeOH+]据边界方程为第102页，共113页，星期日，2025年，2月5日⑤Fe3+和Fe2+边界Fe3++eFe2＋lgK=13.1据pE=13.1与pH无关⑤边界条件为边界方程为第103页，共113页，星期日，2025年，2月5日⑥Fe3+和Fe(OH)2+边界Fe3++H2OFe(O