1、1酸堿反響和沉淀反響酸堿反響和沉淀反響第第3章章第3章2水溶液中的單相離子平衡水溶液中的單相離子平衡 強(qiáng)電解質(zhì)在水中全部解離。強(qiáng)電解質(zhì)在水中全部解離。弱電解質(zhì)在水溶液中只需部分解離，弱電解質(zhì)在水溶液中只需部分解離，大部分仍以分子方式存在。大部分仍以分子方式存在。 弱電解質(zhì)在水溶液中存在解離平衡。弱電解質(zhì)在水溶液中存在解離平衡。33.1 水的解離反響和溶液的酸堿性水的解離反響和溶液的酸堿性3.2 弱電解質(zhì)的解離反響弱電解質(zhì)的解離反響3.3 鹽類的水解反響鹽類的水解反響3.4 沉淀反響沉淀反響43.1.1 酸堿的電離實(shí)際酸堿的電離實(shí)際3.1.2 水的解離反響和溶液的酸堿性水的解離反響和溶液的酸堿性

2、5 1884年瑞典化學(xué)家年瑞典化學(xué)家Arrhenius提出：提出：酸：在水溶液中解離產(chǎn)生的陽(yáng)離子全部是氫離子酸：在水溶液中解離產(chǎn)生的陽(yáng)離子全部是氫離子H+的化合物是酸；的化合物是酸；堿：在水溶液中解離產(chǎn)生的陰離子全部是氫氧根離堿：在水溶液中解離產(chǎn)生的陰離子全部是氫氧根離子子OH的化合物是堿。的化合物是堿。 中和反響的本質(zhì)是：中和反響的本質(zhì)是：H+ + OH H2O6優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1. 從組成上提示了酸堿的本質(zhì)，指出從組成上提示了酸堿的本質(zhì)，指出H是酸的特征，是酸的特征，OH是堿的特征。是堿的特征。2. 解釋了中和熱的值解釋了中和熱的值 H aqOHaqH2O l rH m 55.99 kJmol

3、-13. 找出了衡量酸、堿強(qiáng)度的標(biāo)度。找出了衡量酸、堿強(qiáng)度的標(biāo)度。(Ka Kb pH)經(jīng)典酸堿實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)和局限性經(jīng)典酸堿實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)和局限性局限性：局限性：1. 酸堿被限于水溶液，非水體系不適用。酸堿被限于水溶液，非水體系不適用。2. 堿被限制為氫氧化物。堿被限制為氫氧化物。7 2H2O(l) H3O+(aq)+OH(aq) 簡(jiǎn)寫為：簡(jiǎn)寫為： H2O H+ + OH 定定T下達(dá)平衡時(shí)：下達(dá)平衡時(shí)： c(H+)/cc(OH )/c = K(H2O) = KW298.15K的純水中：的純水中：c(H+) = c(OH) = 1107molL1一、水的解離反響一、水的解離反響KW 的意義：在純水或稀水

4、溶液中，的意義：在純水或稀水溶液中， H+與與OH濃度的濃度的乘積為一常數(shù)。乘積為一常數(shù)。那么那么 K W = 1 1014 水的離子積常數(shù)水的離子積常數(shù) 簡(jiǎn)稱水的離子積簡(jiǎn)稱水的離子積8T/KKW2731.13910-152951.00010-142981.00810-143235.47410-143735.5110-13KW 是溫度的函數(shù)是溫度的函數(shù)溫度溫度KW表表3.1 不同溫度下水的離子積不同溫度下水的離子積9二、溶液的酸堿性和二、溶液的酸堿性和pHpH值值 1. 溶液的酸堿性和溶液的酸堿性和pH值值H2O H+ + OH定定T下達(dá)平衡時(shí)：下達(dá)平衡時(shí)：c(H+)/cc(OH)/c = K

5、 (H2O) = KW 酸性溶液：酸性溶液： c(H+) 1107 molL1 c(OH) 中性溶液：中性溶液： c(H+) = 1107 molL1 = c(OH) 堿性溶液：堿性溶液： c(H+) 1107 molL11 c(OH) c(H+)那么那么c(OH)c(H+)那么那么c(OH)10pH = lgc(H+)/c pOH = lgc(OH)/c 298.15K時(shí)：時(shí)： c(H+)/cc(OH)/c = 11014 對(duì)上式兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)得：對(duì)上式兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)得：pH + pOH = 14 pH的定義：溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)叫做的定義：溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)叫做pH值。值。 酸性溶液

6、：酸性溶液： pH 7。11下面是一些下面是一些“溶液的溶液的pH值值人血液人血液7.357.45牛奶牛奶6.5雨雨5.7番茄汁番茄汁4.2葡萄酒葡萄酒3.4檸檬汁檸檬汁2.4胃液胃液1.03.0眼淚眼淚7.4人的血液人的血液pH超出超出0.4就將有生命危險(xiǎn)。就將有生命危險(xiǎn)。122. 酸堿指示劑酸堿指示劑指示劑變色范圍酸色過(guò)渡色堿色甲基橙3.1-4.4紅橙黃甲基紅4.4-6.2紅橙黃石蕊5.0-8.0紅紫藍(lán)酚酞8.2-10.0無(wú)色粉紅玫瑰紅常見指示劑的變色范圍常見指示劑的變色范圍133.2.1 解離平衡和解離常數(shù)解離平衡和解離常數(shù)3.2.2 解離度和稀釋定律解離度和稀釋定律3.2.3 弱酸、弱

7、堿溶液中離子濃度的計(jì)算弱酸、弱堿溶液中離子濃度的計(jì)算3.2.4 多元弱酸的分步解離多元弱酸的分步解離3.2.5 解離平衡的挪動(dòng)解離平衡的挪動(dòng) 同離子效應(yīng)同離子效應(yīng)3.2.6 緩沖溶液緩沖溶液14一、解離平衡一、解離平衡弱電解質(zhì)在水溶液中是部分解離的。溶液中已解離的弱電弱電解質(zhì)在水溶液中是部分解離的。溶液中已解離的弱電解質(zhì)組分別子和未電離的弱電解質(zhì)分子之間的平衡稱為解解質(zhì)組分別子和未電離的弱電解質(zhì)分子之間的平衡稱為解離平衡。離平衡。如一元弱酸如一元弱酸HA：HA(aq) H+(aq)+A(aq)K(HA) = 閱歷解離常數(shù)閱歷解離常數(shù) c(H+) c(A)c(HA)K (HA)= 規(guī)范解離常數(shù)規(guī)

8、范解離常數(shù) c(H+)/ cc(A)/ cc(HA)/c15由于由于c =1mol L1，為簡(jiǎn)便起見，后面書寫的解離常數(shù)，為簡(jiǎn)便起見，后面書寫的解離常數(shù)表達(dá)式中不再出現(xiàn)表達(dá)式中不再出現(xiàn)c項(xiàng)，解離常數(shù)均用項(xiàng)，解離常數(shù)均用Ki表示。即：表示。即： Ka弱酸的解離常數(shù)弱酸的解離常數(shù) acid Kb弱堿的解離常數(shù)弱堿的解離常數(shù) baseKi可由熱力學(xué)數(shù)據(jù)求得?？捎蔁崃W(xué)數(shù)據(jù)求得。例例3.1P62K(HA) = c(H+) c(A)c(HA)16它是表征弱電解質(zhì)解離程度大小的特性常數(shù)。它是表征弱電解質(zhì)解離程度大小的特性常數(shù)。 二、二、Ki的意義的意義K i 弱電解質(zhì)解離程度弱電解質(zhì)解離程度電解質(zhì)電解質(zhì)1

9、7三、三、Ki的影響要素的影響要素1. 電解質(zhì)的本性。電解質(zhì)的本性。T一定時(shí)，不同的電解質(zhì)一定時(shí)，不同的電解質(zhì)Ki不不同。同。 2. 溫度。普通不思索。溫度。普通不思索。 3. 濃度。濃度。Ki與濃度無(wú)關(guān)。與濃度無(wú)關(guān)。18一、解離度一、解離度1. 定義定義%100= =未解離前弱電解質(zhì)濃度未解離前弱電解質(zhì)濃度解離部分弱電解質(zhì)濃度解離部分弱電解質(zhì)濃度解離度解離度a a2. 意義意義 a a是表征弱電解質(zhì)解離程度的物理量。是表征弱電解質(zhì)解離程度的物理量。 T、c 一樣時(shí)，一樣時(shí)，a a越大電解質(zhì)越強(qiáng)。越大電解質(zhì)越強(qiáng)。19不隨電解質(zhì)的濃度而變化不隨電解質(zhì)的濃度而變化在解離常數(shù)允許的條件下在解離常數(shù)允

10、許的條件下可隨弱電解質(zhì)的濃度變化可隨弱電解質(zhì)的濃度變化解離常數(shù)和解離度的區(qū)別：解離常數(shù)和解離度的區(qū)別：解離常數(shù)解離常數(shù)平衡常數(shù)平衡常數(shù)解離度解離度轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率201 電解質(zhì)的本性：電解質(zhì)的本性：同一條件下，不同的電解質(zhì)同一條件下，不同的電解質(zhì)不同。不同。 3. 影響要素影響要素2 溫度：定溫度：定c 時(shí)，時(shí)，T 3 濃度：定濃度：定T 時(shí)，時(shí)，c 21二、稀釋定律二、稀釋定律設(shè)某一元弱酸設(shè)某一元弱酸HA濃度為濃度為c時(shí)的解離度為時(shí)的解離度為。 HA(aq) H+(aq)+A(aq)初始濃度初始濃度mol L1c 0 0平衡濃度平衡濃度mol L1cc . c . c .Ka(HA)= = =c

11、(H+) c(A) c(HA)(c .)2 c .2c c . 1 假設(shè)假設(shè) c/ Ka 500時(shí)，時(shí)，1 1 得：得：Ka c .2 a a Kac22上式闡明：上式闡明： 同一弱電解質(zhì)在定同一弱電解質(zhì)在定T 下下 ，c 越大那么越大那么 越小。越小。 一樣濃度的不同電解質(zhì)，一樣濃度的不同電解質(zhì)， Ki大那么大那么 也大。也大。稀釋定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式稀釋定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式推行至普通：推行至普通：記憶記憶a a Kic23 可見：用可見：用比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱時(shí)，必需在一樣濃度比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱時(shí)，必需在一樣濃度下，而下，而Ki與濃度無(wú)關(guān)。因此與濃度無(wú)關(guān)。因此Ki更能本質(zhì)地反映弱電解更能本質(zhì)

12、地反映弱電解質(zhì)解離的特性。質(zhì)解離的特性。cc/ K a1.0568180.42%0.105681.81.33%0.010568.184.20%0.001056.81813.3%209K時(shí)，時(shí)， HOAc的的Ka1.7610524知初始濃度為知初始濃度為c的某一元弱酸的某一元弱酸HA，達(dá)解離平衡時(shí)：，達(dá)解離平衡時(shí)： HA(aq) H+(aq)+A(aq) 平衡濃度平衡濃度(mol L1) cx x xKa (HA) = x2 c x假設(shè)假設(shè) c/ Ka 500時(shí)，時(shí)，c x c Ka x2/cx = c(H+) = Ka c一元弱酸的近似計(jì)算公式一元弱酸的近似計(jì)算公式25 適用條件：適用條件：K

13、a Kw；c/Ka 500 同理對(duì)于一元弱堿溶液，有同理對(duì)于一元弱堿溶液，有適用條件：適用條件： Kb Kw；c/Kb 500 c(OH ) = Kb c26解：解：c/Kb = 0.100/1.8105 500附例附例3.1 計(jì)算計(jì)算0.100 molL1氨水溶液中的氨水溶液中的c(OH)、pH和和NH3H2O的解離度的解離度()。(Kb (NH3H2O) = 1.8105 )1.81.810105 5 0.100 = 1.34 0.100 = 1.3410103 3 molLmolL1 1=c(OH ) = Kb c = c(OH)/ cb100% = 1.34103/0.100100%

14、= 1.34%pOH = lg c(OH) = lg 1.34103 = 2.87 pH = 14 pOH = 14 2.87 = 11.1327 多元弱酸在水溶液中的解離是分步進(jìn)展的，每一步都有多元弱酸在水溶液中的解離是分步進(jìn)展的，每一步都有相應(yīng)的解離常數(shù)。如相應(yīng)的解離常數(shù)。如H2S：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 分步解離同時(shí)平衡；分步解離同時(shí)平衡； Ka1 Ka2 Ka1 = = 1.1107c(H+) c(HS)c(H2S)H2S H+ + HSKa2 = = 1.31013c(H+) c(S2)c(HS)HS H+ + S2 28緣由緣由 a：S2吸引吸引H+的才干比的才干比HS強(qiáng)；強(qiáng)；b：H2S第一

15、步解離產(chǎn)生的第一步解離產(chǎn)生的H+對(duì)第二步解離對(duì)第二步解離有抑制造用。有抑制造用。計(jì)算：多元弱酸溶液中的計(jì)算：多元弱酸溶液中的c(H+)用用Ka1求，且求，且c(H+)一價(jià)酸根離子的濃度。一價(jià)酸根離子的濃度。 二價(jià)酸根離子的濃度用二價(jià)酸根離子的濃度用Ka2求，且求，且Ka2。 29例例3.3 P62常溫常壓下常溫常壓下H2S在水中的溶解度為在水中的溶解度為0.10 molL1，試求試求H2S飽和溶液中飽和溶液中c(H+)、c(S2)及及H2S的解離度。的解離度。 解：解：KW Ka1，Ka2 500 c(S2)用用Ka2求，求， HS H+ + S2 Ka2 = c(H+) c(S2)c(HS)

16、=1.11.110107 7 0.10 = 1.1 0.10 = 1.110104 4 molLmolL1 1c(H+ ) = Ka1cc(S2) = Ka2c(HS)c(H+)30 Ka2 Ka1 c(HS)c(H+) c(S2)Ka2=1.31013molL1 = c(H+)/c100% = (1.1104/0.10)100% = 0.11% 記憶：室溫下，記憶：室溫下，H2S飽和水溶液的濃度飽和水溶液的濃度 0.10mol L1 31H2S溶液中溶液中c(H+)和和 c(S2)的關(guān)系的關(guān)系由多重平衡規(guī)那么可以推導(dǎo)由多重平衡規(guī)那么可以推導(dǎo)H2S H+HS； Ka1 HS H+S2； Ka2

17、 兩式相加：兩式相加： H2S 2 H+ + S2； Ka = Ka1 Ka2 Ka1 Ka2 = c(H+)2 c(S2)c(H2S)32或：或： 上式可見：上式可見： H2S溶液中溶液中c(S2)與與c2(H+)成反比，調(diào)理溶液成反比，調(diào)理溶液的酸度可有效控制溶液中的酸度可有效控制溶液中c(S2)。 那么那么c(H+)2c(S2) = 0.1Ka1Ka2， 即即c(H+)2c(S2) = 1.41021 c(S2) = molL11.41021c(H+)2 常溫常壓下常溫常壓下H2S的飽和溶液中：的飽和溶液中： c(H2S) = 0.1mol L1 33解：解：Ka2 500及同離子效應(yīng)的

18、影響，及同離子效應(yīng)的影響，HOAc電離產(chǎn)生的電離產(chǎn)生的H+很少，很少，cs+xcs，caxca。 Ka = = c(H+)c(OAc)c(HOAc) x (cs+x)cax37記憶：記憶：cs xcaKKa acbcs c(OH) = Kb pOH pOHx = c(H+) = Ka pH pHcacscacs c(H+) = Ka pH pH38例例3.3 在在0.100 molL-1HOAc溶液中參與一定量固體溶液中參與一定量固體NaOAc，使，使NaOAc的濃度等于的濃度等于0.100 molL-1，求該溶液中，求該溶液中H+濃度，濃度，pH和和HOAc的解離度的解離度。解：解： 查附錄

19、查附錄5 KaHOAc = 1.8 10-5 c(H+) = x molL-1= 1.8 10-5 molL-1, pH = 4.75 = c(H+) /c = 1.8 10-5 /0.1 = 0.018% 相比相比,同離子效應(yīng)使同離子效應(yīng)使HAc從從1.34%降為降為0.018%, c(H+)從從1.34 10-3 mol L-1減少到減少到1.810-5 molL-1降低降低76倍倍)。c(H+) = Ka=1.8 =1.8 10-5 10-5 (0.100/0.100)(0.100/0.100)= 1.8 = 1.8 10-5 10-5 cacs39三、鹽效應(yīng)三、鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)：在弱電解質(zhì)

20、溶液中參與易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，弱鹽效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中參與易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，弱電解質(zhì)的電離度增大的景象，稱為鹽效應(yīng)。電解質(zhì)的電離度增大的景象，稱為鹽效應(yīng)。 在在HOAc溶液中加溶液中加NaCl：HOAc H+ + OAcNaCl Na+ + Cl40一、定義一、定義可以抵抗外加少量的酸、堿或稀釋而堅(jiān)持可以抵抗外加少量的酸、堿或稀釋而堅(jiān)持pH值相對(duì)穩(wěn)值相對(duì)穩(wěn)定的溶液稱為緩沖溶液。定的溶液稱為緩沖溶液。 1.8105 molL1HCl 0.10 molL1HAc0.10molL1NaAc1.0 L 溶液的溶液的pH 4.74 4.74 加加0.010 molL1 NaOH(s)后后 12.00 4.8

21、4 加加0.010 molL1HCl后后 2.00 4.66 41常用緩沖溶液常用緩沖溶液pKa緩沖范圍緩沖范圍HCO2H/NaOH3.752.754.75CH3CO2H/CH3CO2Na4.753.755.75NaH2PO4/Na2HPO47.216.218.21NH3H2O /NH4Cl9.258.2510.25NaHCO3/Na2CO310.259.2511.25Na2HPO4 /NaOH12.6611.6613.66 常用緩沖溶液的緩沖范圍42二、緩沖原理二、緩沖原理定性解釋定性解釋HOAcNaOAc溶液中溶液中HOAc H+ + OAc NaOAc Na+ + OAc 適當(dāng)稀釋時(shí)適當(dāng)

22、稀釋時(shí)c(HOAc)/ c (OAc)不變，溶液的不變，溶液的pH值根本不變。值根本不變。HOAc H+ + OAc大量大量 極小量極小量 大量大量外加適量堿外加適量堿外加適量酸外加適量酸c(HOAc)c(OAc)c(H+) = K(HOAc)43三、緩沖溶液三、緩沖溶液pH值的計(jì)算值的計(jì)算含緩沖對(duì)的緩沖溶液，含緩沖對(duì)的緩沖溶液，實(shí)踐上就是含同離子的弱酸和弱堿溶液。實(shí)踐上就是含同離子的弱酸和弱堿溶液。cacs c(H+) = Ka pH pH弱酸弱酸鹽中弱酸弱酸鹽中cbcs c(OH) = Kb pOH pOH弱堿弱堿鹽中弱堿弱堿鹽中44 例例1：欲配置：欲配置pH10.0的氨水緩沖溶液的氨水

23、緩沖溶液2.00L，現(xiàn)有，現(xiàn)有10.0密密度為度為0.958gmL1的氨水的氨水600mL，問(wèn)需求，問(wèn)需求NH4Cl多少克？假設(shè)向多少克？假設(shè)向此溶液中參與此溶液中參與100mL1.00molL-1HCl后溶液的后溶液的pH變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌伲?解：解：110.0的氨水的氨水600mL稀釋為稀釋為2.0L，其濃度為：，其濃度為：由于由于c(OH-)10-4mol.L1，依緩沖溶液近似計(jì)算公式：，依緩沖溶液近似計(jì)算公式：那么那么m = 0.3042.00 53.5 = 32.5gcb = n/V = m/MV = (10.0% V)/(MV) = (10.0%0.958600)/(17.02.0

24、0) = 1.69 molL1 cbcs c(OH) = Kb = 1.80105(1.69/10 4) = 0.304 molL1 cbc(OH) cs = Kb452參與參與100ml1.00molL1HCl，那么，那么pOH = lgc(OH ) = 5 lg8.33 = 4.08pH=14 4.08 = 9.920.3042.00 + 1.000.1002.00 + 0.100cs = = 0.337 molL11.692.00 1.000.1002.00 + 0.100cb = = 1.56 molL1cbcs c(OH) = Kb = 1.80105(1.56/0.337) = 8

25、.33 105 molL146四、緩沖溶液的運(yùn)用四、緩沖溶液的運(yùn)用緩沖溶液在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等各方面緩沖溶液在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等各方面都有重要的用途。許多反響必需在一定都有重要的用途。許多反響必需在一定pH范圍才干正范圍才干正常進(jìn)展。土壤、血液都得維持一定得酸堿度才干保證植常進(jìn)展。土壤、血液都得維持一定得酸堿度才干保證植物得正常生長(zhǎng)，人體正常生理活動(dòng)的進(jìn)展。物得正常生長(zhǎng)，人體正常生理活動(dòng)的進(jìn)展。473.3.1 鹽類的水解反響鹽類的水解反響3.3.2 水解常數(shù)和水解度水解常數(shù)和水解度3.3.3 鹽溶鹽溶pH值的近似計(jì)算值的近似計(jì)算3.3.4 影響水解的要素影響水解的要

26、素3.3.5 鹽類水解的抑制和利用自學(xué)鹽類水解的抑制和利用自學(xué) 48一、定義一、定義鹽的組分別子與水解離出的鹽的組分別子與水解離出的H+或或OH-結(jié)合生結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反響稱為水解反響。成弱電解質(zhì)的反響稱為水解反響。 即：鹽的離子即：鹽的離子+水水弱電解質(zhì)弱酸或弱堿弱電解質(zhì)弱酸或弱堿 水解反響是中和反響的逆反響。水解反響是中和反響的逆反響。491. 強(qiáng)堿弱酸鹽強(qiáng)堿弱酸鹽NaOAc： NaOAc Na+ + Ac H2O H+OH (1) OAc + H+ HOAc (2)二、不同類型鹽的水解反響二、不同類型鹽的水解反響(1)式式+(2)式：式： OAc + H2O HOAc +OH可見，鹽的

27、組分別子中只需弱的部分才干發(fā)生水解?？梢姡}的組分別子中只需弱的部分才干發(fā)生水解。502. 強(qiáng)酸弱堿鹽強(qiáng)酸弱堿鹽 如如NH4Cl水解的離子方程式為水解的離子方程式為 NH4+H2O NH3H2O + H+ 溶液呈酸性。溶液呈酸性。3. 弱酸弱堿鹽弱酸弱堿鹽 如如NH4OAc水解的離子方程式為水解的離子方程式為 NH4+ OAc + H2O NH3H2O + HOAc溶液的酸堿性取決于溶液的酸堿性取決于Ka、Kb的相對(duì)大小。的相對(duì)大小。 Ka Kb，如，如NH4OAc，溶液呈中性；，溶液呈中性； Ka Kb， 如如NH4F， 溶液呈酸性；溶液呈酸性； Ka Kb， 如如NH4CN， 溶液呈堿性。

28、溶液呈堿性。 514. 多元弱酸強(qiáng)堿鹽多元弱酸強(qiáng)堿鹽如如Na2S，與多元弱酸弱堿的分步解離相對(duì)應(yīng)，其水解，與多元弱酸弱堿的分步解離相對(duì)應(yīng)，其水解反響也是分步進(jìn)展的：反響也是分步進(jìn)展的： S2-H2O HS-OH- HS-H2O H2SOH- 溶液呈堿性。溶液呈堿性。誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，誰(shuí)弱誰(shuí)水解誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，誰(shuí)弱誰(shuí)水解52一、水解常數(shù)一、水解常數(shù)1. 定義：在一定溫度下，鹽的水解達(dá)平衡時(shí)，產(chǎn)物定義：在一定溫度下，鹽的水解達(dá)平衡時(shí)，產(chǎn)物濃度的乘積與反響物的濃度之比也為一常數(shù)，稱為濃度的乘積與反響物的濃度之比也為一常數(shù)，稱為鹽的水解常數(shù)。用鹽的水解常數(shù)。用“Kh表示。表示。Kh無(wú)現(xiàn)成的數(shù)據(jù)無(wú)現(xiàn)成的數(shù)據(jù)可查，

29、需經(jīng)過(guò)計(jì)算求得?？刹?，需經(jīng)過(guò)計(jì)算求得。 53H2O H+ + OH (1) Kw H+ OAc HOAc (2) K 1/Ka H2O + OAc HOAc + OH KhKh = KwKa(1) + (2) 2. 水解常數(shù)的計(jì)算水解常數(shù)的計(jì)算 以以NaOAc為例為例 54記憶記憶對(duì)于弱酸強(qiáng)堿鹽：對(duì)于弱酸強(qiáng)堿鹽：Kh = KwKa 對(duì)于強(qiáng)酸弱堿鹽：對(duì)于強(qiáng)酸弱堿鹽： Kh = KwKb對(duì)于弱酸弱堿鹽：對(duì)于弱酸弱堿鹽： Kh = KwKa Kb55對(duì)于多元弱酸強(qiáng)堿鹽：對(duì)于多元弱酸強(qiáng)堿鹽：如如 S2 + H2O HS + OH Kh1相當(dāng)于：相當(dāng)于： H2O H+ + OH (1) +) H+ +

30、S2 HS (2) K 1/Ka2 所以有：所以有：同理得：同理得：HS+ H2O H2S + OH由于由于Ka2 Kh2普通情況下只思索第一級(jí)水解。普通情況下只思索第一級(jí)水解。Kh1 = KwKa2Kh2 = KwKa1563. Kh的意義的意義 Kh是定溫下鹽水解程度大小的量度。是定溫下鹽水解程度大小的量度。 Kh越大，那么相應(yīng)鹽水解的限制也越大。由越大，那么相應(yīng)鹽水解的限制也越大。由Kh關(guān)關(guān)系式可看出，構(gòu)成鹽的酸或堿越弱即系式可看出，構(gòu)成鹽的酸或堿越弱即Ka或或Kb越小，那么鹽水解的限制就越大。越小，那么鹽水解的限制就越大。57二、水解度二、水解度鹽的水解程度也可以用水解度鹽的水解程度也

31、可以用水解度h衡量。衡量。=100 %始態(tài)鹽的始態(tài)鹽的“物質(zhì)的量或濃度物質(zhì)的量或濃度鹽水解部分的鹽水解部分的“物質(zhì)的量或濃度物質(zhì)的量或濃度水解度水解度( h )58內(nèi)因：鹽的本性。內(nèi)因：鹽的本性。 水解生成的弱酸或弱堿越弱，即水解生成的弱酸或弱堿越弱，即Ka或或Kb，那，那么么Kh，水解程度就越大。，水解程度就越大。 水解產(chǎn)物是難溶物或是易揮發(fā)的氣體，那么水解度水解產(chǎn)物是難溶物或是易揮發(fā)的氣體，那么水解度極大，甚至完全水解。如極大，甚至完全水解。如 SnCl2+ H2O Sn(OH)Cl + HCl BiCl3 + H2O BiOCl+ 2HCl SbCl3 + H2O SbOCl + 2HC

32、l 59外因：外界條件。外因：外界條件。 鹽溶液的濃度：鹽的濃度鹽溶液的濃度：鹽的濃度 c 越小，水解度越小，水解度 h 越大。稀釋越大。稀釋有利于水解。有利于水解。溫度：水解反響是吸熱的，升高溫度溫度：水解反響是吸熱的，升高溫度Kh增大，有利于增大，有利于水解反響向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)展。水解反響向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)展。溶液的酸、堿度：增大酸度促進(jìn)陰離子的水解，抑制陽(yáng)溶液的酸、堿度：增大酸度促進(jìn)陰離子的水解，抑制陽(yáng)離子的水解；反之那么相反。離子的水解；反之那么相反。 配制配制SnCl2、FeCl3等溶液時(shí)，需用濃鹽酸溶解，然后等溶液時(shí)，需用濃鹽酸溶解，然后稀釋到所需濃度；配制稀釋到所需濃度；配制N

33、a2S溶液時(shí)，要用溶液時(shí)，要用NaOH溶液溶解。溶液溶解。603.4.1 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡和溶度積常數(shù)難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡和溶度積常數(shù)3.4.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解3.4.3 分步沉淀和沉淀的轉(zhuǎn)化分步沉淀和沉淀的轉(zhuǎn)化3.4.4 沉淀反響的運(yùn)用自學(xué)沉淀反響的運(yùn)用自學(xué)61一、溶度積常數(shù)一、溶度積常數(shù) 難溶電解質(zhì)指難溶電解質(zhì)指s溶解度小于溶解度小于0.01g/100g水的電解質(zhì)。水的電解質(zhì)。定定T下，將難溶電解質(zhì)如下，將難溶電解質(zhì)如BaSO4放入水中，放入水中， BaSO4(s)Ba2+(aq) + SO42(aq) 溶解溶解 Ba2+(aq) + SO42(aq) BaS

34、O4(s) 堆積堆積BaSO4(s) Ba2+(aq)+ SO42(aq)多相離子平衡，多相離子平衡，又稱沉淀溶解平衡。又稱沉淀溶解平衡。 v(溶解溶解) = v(堆積堆積)62根據(jù)平衡原理：根據(jù)平衡原理： Ksp(BaSO4) = c(Ba2+)/cc(SO4)/c對(duì)對(duì)AmBn型難溶電解質(zhì)：型難溶電解質(zhì)：AmBn(s) mAn+ + nBm+Ksp(AmBn) = c(An+)/c mc(Bm)/c n 溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。Ksp(AmBn) = c(An+)mc(Bm)n63Ksp是表征難溶電解質(zhì)溶解才干的特性常數(shù)，同是表征難溶電解質(zhì)溶解才干的特性常數(shù)，同類型的

35、難溶電解質(zhì)，類型的難溶電解質(zhì)，Ksp那么溶解度那么溶解度。Ksp與溫度有關(guān)，與未溶固體量無(wú)關(guān)。與溫度有關(guān)，與未溶固體量無(wú)關(guān)。留意：留意：Ksp表達(dá)式雖由難溶強(qiáng)電解質(zhì)多相離子平表達(dá)式雖由難溶強(qiáng)電解質(zhì)多相離子平衡推出，但同樣適用于難溶弱電解質(zhì)。推導(dǎo)過(guò)程衡推出，但同樣適用于難溶弱電解質(zhì)。推導(dǎo)過(guò)程見見P7778。64二、溶解度和溶度積的相互換算二、溶解度和溶度積的相互換算由于難溶電解質(zhì)的溶解度很小，換算時(shí)：由于難溶電解質(zhì)的溶解度很小，換算時(shí)：其飽和溶液的密度視為其飽和溶液的密度視為1gml1，濃度單位用，濃度單位用molL1。附例附例1 知知AgBr在在298.15K時(shí)的溶度積為時(shí)的溶度積為5.351

36、0-13 ,求求AgBr的溶解度。的溶解度。 解：設(shè)解：設(shè)AgBr的溶解度為的溶解度為s mol.L-1 AgBr(S) Ag+(aq) + Br (aq)平衡濃度平衡濃度(mol.L-1) s sKsp (AgBr) = c(Ag+)c(Br) = s2 s = = = 7.3107 molL15.351013 Ksp(AgBr)65附例附例2 298.15 K時(shí)時(shí)AgCl的溶解度為的溶解度為1.34105 molL1，試求該溫度下，試求該溫度下AgCl的溶度積。的溶度積。 解：設(shè)解：設(shè)AgCl的飽和溶液中，溶解的的飽和溶液中，溶解的AgCl完全解離，完全解離，那么：那么：AgCl(s) A

37、g+(aq)Cl-(aq)平衡濃度平衡濃度(molL-1) s sK sp (AgCl) = c(Ag+)c(Cl) = s2 (1.34105)2 = 1.8101066附例附例3：298.15KAg2CrO4的溶度積為的溶度積為1.1210-12，求，求Ag2CrO4的溶解度。的溶解度。 解：設(shè)解：設(shè)Ag2CrO4在水中的溶解度為在水中的溶解度為s molL-1， Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)CrO42-(aq) 平衡濃度平衡濃度(molL-1)2s sKsp (Ag2CrO4) = c (Ag+) 2c(CrO42) = (2s)2s = 4s3 = 1.121012解得解得s

38、 = 6.5105molL167從上述三例可見：從上述三例可見：溶度積和溶解度之間的關(guān)系：溶度積和溶解度之間的關(guān)系：s = KspAB(1 1)型難溶電解質(zhì)：型難溶電解質(zhì)：A2B或或AB2(1 2)型難溶電解質(zhì)：型難溶電解質(zhì)：Ksp 43s = 通式為：通式為：Kspmmnnm+ns = 68用溶度積用溶度積Ksp的數(shù)值可以比較同類型的難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶的數(shù)值可以比較同類型的難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度大小，但不同類型的不能直接進(jìn)展比較。解度大小，但不同類型的不能直接進(jìn)展比較。 類型類型 難溶強(qiáng)電解質(zhì)難溶強(qiáng)電解質(zhì) 溶度積溶度積Ksp 溶解度溶解度(molL-1)AB AgCl 1.810 10 1.34

39、105AB AgBr 5.3510 13 7.310 7A2B Ag2CrO4 1.1210 12 6.510 569最后須指出，最后須指出，Ksp與與s的換算關(guān)系的換算關(guān)系 不適用于易水解的難溶電解質(zhì)，如不適用于易水解的難溶電解質(zhì)，如ZnS ZnS(S) Zn2+ (aq)+S2- (aq) Zn2+H2O Zn(OH)+ H+ S2-+H2O HS-+OH-ZnS的溶解度為：的溶解度為： s = c(Zn2+ ) + cZn(OH)+ 或：或： s = c(S2-) + c(HS-) 且且Zn2+和和S2-的水解程度還不一樣。的水解程度還不一樣。70 AB (S) AB (aq) A+ (

40、aq)+B- (aq) 其飽和溶液中除有其飽和溶液中除有A+ 、B-外，還有外，還有AB分子或離子對(duì)分子或離子對(duì)A+ B- ，故故 s = c(AB) + c(A+)或或s = c(AB) + c(B) 不適用于難溶弱電解質(zhì)及易構(gòu)成離子對(duì)的難溶電解質(zhì)。不適用于難溶弱電解質(zhì)及易構(gòu)成離子對(duì)的難溶電解質(zhì)。 s = c(AB) + Ksp(AB)71一、溶度積規(guī)那么一、溶度積規(guī)那么對(duì)于恣意難溶電解質(zhì)的多相離子平衡對(duì)于恣意難溶電解質(zhì)的多相離子平衡 AmBn(s) mAn+(aq) + nBm(aq) J = c(An+)mc(Bm)n 生成沉淀生成沉淀 溶度積規(guī)那么溶度積規(guī)那么72附例附例:298.15

41、 K，某種回收液中，某種回收液中SO42的濃度為的濃度為6.0104molL1，假設(shè)在，假設(shè)在40.0 L的該溶液中參與的該溶液中參與0.01 molL1的的BaCl2溶液溶液10.0 L，能否可以生成沉，能否可以生成沉淀？假設(shè)有沉淀生成，析出沉淀后溶液中的淀？假設(shè)有沉淀生成，析出沉淀后溶液中的SO42的濃度為多少？知的濃度為多少？知Ksp (BaSO4) = 1.11010 7340.050.0c(SO42) = 6.0104 = 4.8104 molL1c(Ba2+) = 0.010 = 2.0103 molL110.050.0解：解：1將將BaCl2溶液參與到回收液中，其總體積為溶液參與

42、到回收液中，其總體積為V(10.040.0) = 50.0L，那么各離子濃度為那么各離子濃度為 由于：由于：J = c(SO42) c(Ba2+) = 9.6107 Ksp (BaSO4) 可知，有沉淀析出?？芍?，有沉淀析出。 74BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)起始濃度起始濃度/molL-1 2.010-3 4.810-4平衡濃度平衡濃度/molL-1 2.010-3(4.810-4x) x 1.510-3+x由于由于Ksp很小，很小，1.5103 + x 1.5103，那么那么 x= 1.11010/1.5103 = 7.3108 即溶液中即溶液中SO42-的濃度

43、為的濃度為7.310-8molL-1。 Ksp = c(SO42) c(Ba2+) 即即1.11010 = (1.5103 + x) x 75例例3.7 在在10 ml 0.10molL1MgSO4溶液中參與溶液中參與10 ml 0.10molL1NH3H2O，問(wèn)有無(wú)，問(wèn)有無(wú)Mg(OH)2沉淀沉淀生成？假設(shè)有沉淀生成，問(wèn)需在混合溶液中參與多生成？假設(shè)有沉淀生成，問(wèn)需在混合溶液中參與多少克固體少克固體NH4Cl才干使生成的才干使生成的Mg(OH)2沉淀全部溶沉淀全部溶解？解？76解：由于等體積混合，所以各物質(zhì)的濃度均減小一半，解：由于等體積混合，所以各物質(zhì)的濃度均減小一半，(1)求混合溶液中求混

44、合溶液中c(OH)的濃度：的濃度：cb/Kb = 5.0102/1.8105 500 c(NH3H2O) = 0.10 = 5.0102 molL11 2c(Mg2+) = 0.10 = 5.0102 molL11 21.81.810105 55.05.010102 = 9.52 = 9.510104 4 molLmolL1 1=c(OH ) = Kb cc(Mg2+) c(OH)2 = 5.0102(9.5104)2 = 4.5108 Ksp (Mg(OH)2) = 5.61012 有有Mg(OH)2沉淀生成。沉淀生成。772要使生成的要使生成的Mg(OH)2沉淀完全融解，需沉淀完全融解，需

45、 c(Mg2+) c(OH)2 Ksp (Mg(OH)2)c(OH) = = 1.1105 molL1Ksp (Mg(OH)2)c(Mg2+)5.610125.0102根據(jù)：根據(jù)：cbcs c(OH) = Kb78cbc(OH) cs = Kb = 1.8105 = 8.2102 molL15.01021.1105因此在因此在20mL溶液中至少應(yīng)參與溶液中至少應(yīng)參與NH4Cl的量為：的量為：8.21020.0253.5 = 8.7102 g791. 同離子效應(yīng)的影響同離子效應(yīng)的影響 例例: 求求Ag2CrO4在在298.15 K 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶液中的溶解度。溶

46、解度。(知知Ksp (Ag2CrO4) = 1.11012 ) 解：設(shè)解：設(shè)Ag2CrO4在在0.010molL-1 K2CrO4中的溶解度為中的溶解度為x molL-1。 Ag2CrO4 2Ag+ CrO42-平衡濃度平衡濃度mol L-12x 0.010+x起始濃度起始濃度mol L-10 0.010二、影響沉淀的要素二、影響沉淀的要素K sp = c(Ag+)2 c(CrO42) 1.11012 = (2x)2 (0.0.10 + x) 80由于由于Ksp很小，很小，0.010 + x 0.010，那么：，那么： 知純水中知純水中Ag2CrO4的溶解度為的溶解度為6.510-5 molL-1，可見，可見，參與過(guò)量參與過(guò)量K2CrO4后，其溶解度降低。后，其溶解度降低。 1.1101240.010 x = = 5.2106 molL181離子效應(yīng)的運(yùn)用離子效應(yīng)的運(yùn)用利用同離子效應(yīng)可以使某種離子沉淀的更完全，沉淀完利用同離子效應(yīng)可以使某種離子沉淀的更完全，沉