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文檔簡介
第一節(jié)電解質(zhì)溶液1.強(qiáng)電解質(zhì):電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)的水溶液第二章電解質(zhì)溶液電解質(zhì):溶于水或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物NaCl、CuSO4在水溶液中能完全解離成離子的化合物。如:2.弱電解質(zhì):在水溶液中只部分解離成離子的化合物。NaClNa++Cl-第二章電解質(zhì)溶液和緩沖溶液
如HAc、NH3H2O解離平衡HAcH++Ac-一、電解質(zhì)第一節(jié)電解質(zhì)溶液1.強(qiáng)電解質(zhì):電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)的水溶13.解離度:(degreeofdissociation)定義:解離達(dá)平衡時(shí),已解離的分子數(shù)和原有分子總數(shù)之比。=(單位為一,習(xí)慣用%表示)可根據(jù)的大小區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì):同為0.1mol·kg-1的電解質(zhì)>30%強(qiáng)電解質(zhì)<5%弱電解質(zhì)30%>>5%中強(qiáng)電解質(zhì)3.解離度:(degreeofdissociati2《醫(yī)用化學(xué)》---第二章酸堿電離理論酸堿的定義:酸—凡在水中解離出H+離子的物質(zhì);堿—凡在水中解離出OH-離子的物質(zhì)。酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):不能解釋:Na2CO3的堿性NH3+HCl=NH4Cl---酸堿反應(yīng)H++OH-=H2O不足:二、酸堿質(zhì)子理論(Protontheoryofacidandbase)《醫(yī)用化學(xué)》---第二章酸堿電離理論酸堿的定義:酸3(一)酸堿的定義:1.酸--凡能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)2.堿--凡能接受質(zhì)子(H+)的物質(zhì)HClH++Cl-HAcH++Ac-H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-H3O+H++H2OH2OH++OH-HB(酸)質(zhì)子+B-(堿)《醫(yī)用化學(xué)》---第二章(一)酸堿的定義:1.酸--凡能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)2.43.共軛酸堿對:HB-B-HB---共軛酸B----共軛堿4.共軛關(guān)系:酸中有堿,堿可變酸。酸堿互變,質(zhì)子相關(guān)。討論:1>酸和堿可以是分子,亦可是陽離子、陰離子。2>既能接受質(zhì)子又能給出質(zhì)子的物質(zhì)叫兩性物質(zhì)。如:H2O,HCO3-。中性物質(zhì)。如:Na+,Ca2+。3>酸越強(qiáng),給出質(zhì)子的能力越強(qiáng),其共軛堿越弱;堿越強(qiáng),接受質(zhì)子的能力越強(qiáng)。在質(zhì)子論中無鹽的概念。《醫(yī)用化學(xué)》---第二章3.共軛酸堿對:HB-B-HB---共軛酸B----共軛5(二)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)2.下列物質(zhì)中,不屬于共軛酸堿對的是()A、NH4+—NH3B、H3O+—H2OC、H2PO4-—PO43-D、HAc—Ac-例:1.按酸堿的質(zhì)子理論,HCN的共軛堿是________。H2O的共軛堿是_____,共軛酸是______。HCO3-的共軛酸是______。CN-OH-H3O+H2CO3C酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點(diǎn)1:擴(kuò)大了酸堿的范圍(無鹽的概念);《醫(yī)用化學(xué)》---第二章(二)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)2.下列物質(zhì)中,不屬于共軛酸堿對的是(6兩對共軛酸堿對之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移如HAc+NH3H+酸1堿1堿2酸2中和反應(yīng)酸的離解堿的離解H3O++OH-H2O+H2OHAc+H2OH3O++Ac-
NH3+H2ONH4++OH-
HCl+H2OH3O++Cl-
1.酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):NH4++Ac-
《醫(yī)用化學(xué)》---第二章兩對共軛酸堿對之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移如HAc+NH3H+酸1堿7Ac-+H2OHAc+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-
NH4++H2OH3O++NH3鹽的水解酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點(diǎn)2:擴(kuò)大了酸堿反應(yīng)的范圍(酸堿、解離、水解、非水、氣相);2.酸堿反應(yīng)的方向:強(qiáng)酸1+強(qiáng)堿2弱堿1+弱酸2《醫(yī)用化學(xué)》---第二章Ac-+H2OHAc+8例:判斷下列反應(yīng)進(jìn)行的方向。1.Ac-+H2OHAc+OH-
酸性:HAc>H2O堿性:OH-
>Ac-逆向進(jìn)行程度大2.HCl+NH3NH4++Cl-
酸性:HCl>NH4+堿性:NH3
>Cl-正向進(jìn)行3.H3O++OH-H2O+H2O酸性:H3O+
>H2O堿性:OH-
>H2O正向進(jìn)行《醫(yī)用化學(xué)》---第二章例:判斷下列反應(yīng)進(jìn)行的方向。1.Ac-+H9(三)酸堿強(qiáng)度酸堿的強(qiáng)度不僅與本性有關(guān),還與反應(yīng)對象(或溶劑)有關(guān)。酸堿的相對強(qiáng)弱—溶劑對酸堿性強(qiáng)弱的影響酸越強(qiáng),給出質(zhì)子的能力越強(qiáng);堿越強(qiáng),接受質(zhì)子的能力越強(qiáng)。(三)酸堿強(qiáng)度酸堿的強(qiáng)度不僅與本性有關(guān),還與反應(yīng)10如HAc在水和液氨兩種溶劑中:HAc+H2OAc-+H3O+HAc+NH3Ac-+NH4+弱酸強(qiáng)酸如HNO3在水、冰醋酸和純硫酸三種溶劑中:HNO3+H2O=NO3-+H3O+HNO3+
HAcNO3-+H2Ac+弱酸強(qiáng)酸HNO3+
H2SO4H2NO3++HSO4-弱堿如HAc在水和液氨兩種溶劑中:HAc+H2O11三、水溶液中的質(zhì)子傳遞平衡(一)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)H2O+H2OH3O++OH-酸1堿2酸2堿1平衡時(shí)K=[H2O]為常數(shù)Kw=[H3O+][OH-]簡寫為:Kw=[H+][OH-]Kw---水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù),又稱水的離子積。1.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)和水的離子積三、水溶液中的質(zhì)子傳遞平衡(一)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)H12討論:
1)
Kw的大小只與T有關(guān),TKw,如25℃,Kw=1.0×10-14
1000C,Kw=7.4×10-13
室溫,純水中:[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-12)任何稀水溶液中,[H+][OH-]=KW為一常數(shù)。
已知[H+],可求[OH-],反之亦然。
如:250C,0.001mol·L-1HCl水溶液中,[OH-]=
==1.0×10-11mol·L-1
[H+]=10-3mol·L-1,[OH-]=?Kw=[H+][OH-]
討論:1)Kw的大小只與T有關(guān),TKw,如25132.水溶液的pH值25℃(室溫)水溶液中:[H+][OH-]=1.0×10-14[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1中性溶液[H+]>1.0×10-7>[OH-]酸性溶液[H+]<1.0×10-7<[OH-]堿性溶液1)水溶液的酸堿性:2)pH與pOH:pH=-㏒[H+]pOH=-㏒[OH-]2.水溶液的pH值25℃(室溫)水溶液中:[H+]14pH=pOH=7pH<7pH>7
[H+][OH-]=Kw[(-㏒[H+])+(-㏒[OH-])]=-㏒KwpH+pOH=pKw25℃(室溫),Kw=1.0×10-14中性溶液酸性溶液堿性溶液[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1[H+]>1.0×10-7mol·L-1[H+]<1.0×10-7mol·L-1pH=pOH=7pH<7pH>7[H+][OH-]=K15(二)酸堿質(zhì)子傳遞平衡及其平衡常數(shù)在水溶液中,酸HB:HB+H2OH3O++B-平衡時(shí),K=稀溶液:[H2O]為常數(shù)Ka=Ka---弱酸的質(zhì)子傳遞平衡常數(shù),又稱酸解離常數(shù)在水溶液中,堿B-:B-+H2OHB+OH-平衡時(shí),K=稀溶液:[H2O]為常數(shù)Kb=Kb---弱堿的質(zhì)子傳遞平衡常數(shù),又稱堿解離常數(shù)(二)酸堿質(zhì)子傳遞平衡及其平衡常數(shù)在水溶液中,酸HB:16討論:1.Ka、Kb的大小與酸、堿的本性和T有關(guān),與c無關(guān)。2.T一定時(shí),Ka(Kb)越大,酸(堿)在水中給出(接受)質(zhì)子的能力越強(qiáng),在水中酸性(堿性)越強(qiáng)。3.由于弱酸、弱堿的Ka、Kb小,常用pKa,pKb表示。pKa=-lgKapKa
↓酸性越強(qiáng)。pKb=-lgKb如:HAc
H2PO4-HCN
Ka
:1.74×10-56.23×10-86.16×10-10
pKa:4.767.219.21
P-237附錄四可查pKa值討論:1.Ka、Kb的大小與酸、堿的本性和T有關(guān),與c無關(guān)17
(三)共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系一元酸堿Ka與Kb的關(guān)系:以HB-B-為例共軛酸HB+H2OH3O++B-Ka=共軛堿B-+H2OHB+OH-Kb=Ka×Kb==[H3O+][OH-]=Kw討論:1)共軛酸的Ka越大,其共軛堿的Kb越小---即共軛酸強(qiáng),其共軛堿就弱。2)知Ka:Kb=Kw/Ka。知Kb:Ka=Kw/Kb。
(三)共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系一元酸堿Ka與Kb的關(guān)系:以18例
:已知250C時(shí),HAc的Ka=1.75×10-5,計(jì)算Ac-的Kb。
NH3的Kb=1.79×10-5,求NH4+的Ka。
解:
Ac-是HAc的共軛堿
Kb=
==5.86×10-10
Ka=
=
=5.59×10-10
練習(xí):HCN的Ka=4.93×10-10,求其共軛堿CN-的Kb=?例:已知250C時(shí),HAc的Ka=1.75×10-5,19四、酸堿溶液pH的計(jì)算—以HB為例(一)一元弱酸HB的濃度=ca,解離平衡常數(shù)=KaHB+H2OH3O++B-Ka==H2O+H2OH3O++OH-Kw=[H3O+][OH-]1.當(dāng)Ka·caw時(shí),忽略水的質(zhì)子自遞平衡。Ka==[H+]2+Ka[H+]-Kaca=0[H+]=近似式如NH4+,HAc,HCN四、酸堿溶液pH的計(jì)算—以HB為例(一)一元弱酸HB的濃度=20且ca/Ka500時(shí),ca-[H+]caKa=[H+]=—最簡式2.當(dāng)Ka·caw,(二)一元弱堿:如NH3,Ac-,CN-B-+H2OHB+OH-Kb=H2O+H2OH3O++OH-Kw=[H3O+][OH-]以B-為例Ka==條件:Ka·c≥20Kwc/Ka≥500且ca/Ka500時(shí),ca-[H+]caKa=[H21—近似式[OH-]=—最簡式cb/Kb500時(shí),2.當(dāng)Kb·cbw,cb-[OH-]cb條件:Kb·c≥20Kwc/Kb≥5001.當(dāng)Kb·cbw時(shí),忽略水的質(zhì)子自遞平衡。[B-]=cb–[OH-][OH-]2+Kb[OH-]-Kbcb=0Kb==[OH-]=—近似式—近似式[OH-]=—最簡式cb/Kb500時(shí),22例:
計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1的HAc溶液的pH值。(已知Ka=1.76×10-5)
解:
Ka·c=1.76×10-5×0.01>20Kw
c/Ka=0.10/1.76×10-5>500,
[H+]=
==1.33×10-3(mol·L-1)
pH=-lg[H+]=-lg1.33×10-3=2.88例:計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1的HAc溶液的23例:
計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH4Cl溶液的pH值。(已知NH3·H2O的Kb=1.79×10-5)
解:
NH4+是NH3·H2O的共軛酸。NH4++H2ONH3+H3O+
Ka=
==5.68×10-10
Ka·c>20Kw,c/Ka>500[H+]===7.5×10-6(mol·L-1)
pH=5.12
例:計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH4Cl溶液24例:
計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH3溶液的pH值。
(已知NH3·H2O的Kb=1.79×10-5)
解:
NH3+H2ONH4++OH-
Kb·c>20Kw
,c/Kb>500[OH-]=
==1.34×10-3(mol·L-1)
pOH=2.87
pH=14-pOH=11.13例:計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH3溶液的p25例.計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NaAc溶液的pH值。
(已知HAc的Ka=1.76×10-5)
解:
NaAc在水溶液中全部解離,Ac-是離子堿,與水的質(zhì)子傳遞反應(yīng)為:
Ac-+H2OHAc+OH-
Kb=
==5.68×10-10
[OH-]=
==7.54×10-6(mol·L-1)pOH=5.12
pH=14-pOH=14-5.12=8.88Kb·c>20Kw
,c/Kb>500例.計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NaAc溶液的26五、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)(commonioneffect):HAc+H2OH3O++Ac-加入NaAcNaAc→Na++Ac-
平衡c(Ac-)增大,c(H+)↓,↓。氨水中,加入少量NH4ClNH3+H2ONH4++OH-NH4Cl→NH4++Cl-平衡這種在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),使該弱電解質(zhì)的解離度下降的現(xiàn)象稱為同離子效應(yīng)。五、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)(commonio27HAc+H2OH3O++Ac-例2-40.100molL-1HAc溶液的解離度為1.33%,如果在該溶液中加入固體NaAc,使其濃度為0.100molL-1,計(jì)算此時(shí)溶液的[H+]和解離度。[Ka(HAc)=1.7610-5]解:[H+]=xx+0.1000.1000.100-x0.1001.7610-5=x=[H+]=1.7610-5(molL-1)==1.7610-4=0.0176%0.100mol?L-1HAc1=1.33%
[H+]=1.32×10-3二者相比,1/=76即解離度下降了76倍。Ka=設(shè)平衡時(shí)[H+]為xmol/LHAc+H2OH3O++Ac-28鹽效應(yīng)(salteffect):
2.鹽效應(yīng)---在弱電解質(zhì)溶液中,加入不含相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),該弱電解質(zhì)的解離度略有增大,這種作用稱為鹽效應(yīng)。如HAc中加入NaCl(同為0.100mol?L-1)HAc的=1.82×10-21=1.33×10-2原因:陰、陽離子間的相互牽制作用明顯增強(qiáng),溶液中H+、Ac-自由活動(dòng)的程度大為降低,H+與Ac-結(jié)合為HAc分子的概率減小,其結(jié)果就是HAc的解離度增大。注意:1.同離子效應(yīng)中存在鹽效應(yīng)2.同離子效應(yīng)鹽效應(yīng),兩種效應(yīng)時(shí),忽略鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)(salteffect):2.鹽效應(yīng)---在弱電解291.一定溫度時(shí),將下列情況下HAc的解離度從大到小排列:
2.鹽效應(yīng)中伴有同離子效應(yīng)。()
×練習(xí)①0.1mol/LHAc②0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaAc③0.1mol/LHAc+0.2mol/LNaAc④0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaCl④>①>②>③1.一定溫度時(shí),將下列情況下HAc的解離度從大到小排列:230第二節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的組成(一)緩沖作用:溶液加少量強(qiáng)酸(堿)pHpH1Lc(NaCl)=0.10molL-1(或純水)7加0.010molHCl2-5加0.010molNaOH12+51Lc(HAc)=0.10molL-1c(NaAc)=0.10molL-14.75加0.010molHCl4.66-0.09加0.010molNaOH4.84+0.09第二節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的組成(一)緩沖作用:溶液加少31緩沖作用:能抵抗外來少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或稍加稀釋而保持pH基本不變的溶液。抵抗外來少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或稀釋的作用。緩沖溶液:(二)緩沖溶液的組成:抗酸成分抗堿成分緩沖對共軛酸堿對----共軛堿----共軛酸足夠濃度的共軛酸堿對組成NaH2PO4-Na2HPO4緩沖系或緩沖對共軛堿共軛酸HAc-NaAcHAcNaAcNH4Cl-NH3.H2ONH4ClNH3.H2ONaH2PO4Na2HPO4緩沖作用:能抵抗外來少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或稍加稀釋而保持pH基本不變32較濃的強(qiáng)酸強(qiáng)堿液中加入少量強(qiáng)堿強(qiáng)酸時(shí),其pH也基本保持不變,也有緩沖作用。二、緩沖作用機(jī)理—以HAc-NaAc為例大量存在:HAc、Ac-少量存在:H3O+HAc+H2OH3O++Ac-加入少量強(qiáng)酸時(shí):Ac-與H+作用,平衡左移。加入少量強(qiáng)堿時(shí):OH-與H+作用,平衡右移。Ac-為抗酸成分。(共軛堿抗酸)HAc為抗堿成分。(共軛酸抗堿)稀釋時(shí),共軛酸堿的濃度之比沒有改變,pH基本不變。較濃的強(qiáng)酸強(qiáng)堿液中加入少量強(qiáng)堿強(qiáng)酸時(shí),其pH也基本保持不變33緩沖溶液緩沖機(jī)制通式:HB+H2OB-+H3O+
外加H+:B-+H+HB平衡左移,pH基本不變。外加OH-:H++OH-H2O平衡右移,pH基本不變。H2PO4---HPO42-H2CO3--NaHCO3NH4Cl--NH3·H2O共軛酸--共軛堿--抗堿成分抗酸成分HB-B-H2PO4-HPO42-H2CO3HCO3-NH4+NH3緩沖作用是在有足量抗酸成份和抗堿成份存在的緩沖系中,通過共軛酸堿對之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。
緩沖溶液緩沖機(jī)制通式:HB+H2OB-+H3O+34三、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)基本公式--Henderson-Hasselbalch方程式:緩沖系:HB-NaB質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡:HB+H2OH3O++B-Ka=[H3O+]=pH=pKa+lg=pKa+lgpKa共軛酸解離常數(shù)的負(fù)對數(shù),[HB],[B-]---平衡濃度---緩沖比[HB]+[B-]---總濃度(1)—基本公式三、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)基本公式--Henderson-35HB起始濃度為c(HB),HB+H2OH3O++B-NaB起始濃度為c(B-),起始:c(HB)c(B-)平衡:c’c(HB)-c’c(B-)+c’c’很小,c(HB)-c’[HB]=c(HB)[B-]=c(B-)+c’c(B-)式(1)表示為:pH=pKa+lg=pKa+lg(2)解離HB濃度為c’HAc-NaAc緩沖系:pH=pKa(HAc)+lgNaH2PO4—Na2HPO4:pH=pKa2(H3PO4)+lgHB起始濃度為c(HB),HB+H2OH3O++B-36nHB、nB-
---一定體積(V)緩沖液中共軛酸、堿的物質(zhì)的量則:pH=pKa+lg=pKa+lg=pKa+lg(3)當(dāng)c(HB)=c(B-)pH=pKa+lg=pKa+lg=pKa+lg(4)(在配制緩沖液時(shí)使用便利)(二)其它形式:nHB、nB----一定體積(V)緩沖液中共軛酸、37結(jié)論:從pH=pKa+lg1)緩沖溶液的pH值主要取決于共軛酸的Ka,其次取決于緩沖比。2)當(dāng)緩沖系確定后,pKa一定,pH值只取決于緩沖比。當(dāng)Cb=Ca時(shí),緩沖比=1,pH=pKa。3)稀釋時(shí),雖計(jì)算的pH值不變,但溶液中離子濃度發(fā)生變化,使pH值仍有不同程度的變化。結(jié)論:從pH=pKa+lg1)緩沖溶液的pH值主要取決于共軛38例2-5:1L緩沖溶液中含有0.10mol·L-1HAc和0.20mol·L-1NaAc,求該緩沖溶液的pH值。
解:
該緩沖對為:HAc——Ac-
Ka(HAc)=1.76×10-5,pKa=4.75
pH=pKa+lg
=4.75+lg
=5.05
(二)緩沖溶液pH的計(jì)算例2-5:1L緩沖溶液中含有0.10mol·L-1HAc和39例2:1升緩沖溶液中,含有0.10molHAc和0.10molNaAc,求該溶液的pH值。若在該溶液中:1)加入1.0mol·L-1HCl溶液1.0ml;2)加入1.0mol·L-1NaOH溶液1.0ml;3)加入1升純水,pH值各為多少?pKa(HAc)=4.75解:pH=pKa(HAc)+lg=4.75+lg0.1/0.1=4.751)加入1.00mol·L-1HCl溶液1.00ml;c(HAc)==0.101mol·L-1c(Ac-)==0.099mol·L-1pH=pKa(HAc)+lg=4.75+lg0.099/0.101=4.74例2:1升緩沖溶液中,含有0.10molHAc和0.10mo402)加入1.00mol·L-1NaOH溶液1.00ml;c(HAc)==0.101mol·L-1c(Ac-)==0.099mol·L-1pH=pKa(HAc)+lg=4.75+lg0.101/0.099=4.763)加入1升純水c(HAc)=c(Ac-)=0.10/2=0.05mol·L-1pH=pKa(HAc)+lg=4.75+lg0.05/0.05=4.752)加入1.00mol·L-1NaOH溶液1.00ml;c41例3:在濃度為0.10mol·L-1的HAc溶液500ml中,加入固體NaOH0.5g后,該溶液的pH為多少?解:HAc+OH-==Ac-+H2On(NaOH)=0.5g/40=0.013moln(HAc)=0.1×0.5n(Ac-)=n(NaOH)=0.013molpH=4.75+lg=4.75+lg=4.30-0.013=0.037mol生成的Ac-和剩余的HAc組成HAc-Ac-緩沖系
例3:在濃度為0.10mol·L-1的HAc溶液500ml42例2-6:將濃度為0.100mol·L-1的HCl溶液100ml加到濃度為0.100mol·L-1的NH3.H2O溶液400ml中,混合后溶液的pH是多少?pKb(NH3)=4.75解:n(NH4+)=n(HCl)=0.1×0.1=0.01moln(NH3)=0.1×0.4-pH=pKa(NH4+)+lg=9.25+lg=9.730.01=0.03moln起始(HCl)=0.1×0.1=0.01moln起始(NH3)=0.1×0.4=0.04mol生成的NH4+和剩余的NH3組成NH4+-NH3緩沖系
例2-6:將濃度為0.100mol·L-1的HCl溶液1043四、緩沖容量和緩沖范圍(一)緩沖容量:1、定義:使單位體積緩沖溶液的pH值改變一個(gè)單位時(shí),需加入一元強(qiáng)堿或強(qiáng)酸的物質(zhì)的量。na(b)—加入一元酸、堿的物質(zhì)的量V—緩沖溶液的體積pH—在加酸、堿前后,緩沖液pH的改變量。
越大,緩沖能力越強(qiáng)。四、緩沖容量和緩沖范圍(一)緩沖容量:1、定義:使單位體積442、影響緩沖容量的因素1)c總對的影響:總濃度c總和緩沖比[B-]/[HB]是影響緩沖容量大小的二個(gè)主要因素。緩沖比一定時(shí),c總越大,越大。c總一定時(shí),緩沖比越接近1,越大,緩沖比=1時(shí),最大。2)緩沖比對的影響:最大減小減小2、影響緩沖容量的因素1)c總對的影響:45(二)緩沖范圍:pH=pKa±1——緩沖范圍
無緩沖作用=pH=pKa-1=pH=pKa+1如:HAc-NaAcpKa=4.75NH4Cl-NH3pKa=9.25H2PO4--HPO42-pKa2=7.21pH=3.75~5.75pH=8.25~10.25有緩沖作用(二)緩沖范圍:pH=pKa±1——緩沖范圍無46第二章電解質(zhì)溶液和緩沖溶液課件47例.下列情況下,具有緩沖作用的溶液是()A、1升水中加入HAc和NaAc稀溶液各1滴B、0.1molL-1HAc和0.1molL-1NaAc按體積21混合C、0.1molL-1HAc和0.1molL-1NaAc按體積151混合D、0.2molL-1HAc25ml和0.1molL-1NaOH50ml混合E、0.1molL-1HCl和0.1molL-1NH3H2O等體積混合F、0.01molL-1NaOH例.下列情況下,具有緩沖作用的溶液是()48五、緩沖溶液的配制(一)緩沖溶液的配制方法原則和步驟:1.選擇合適的緩沖系。2)不干擾主反應(yīng),性質(zhì)穩(wěn)定,醫(yī)用無毒。a.配制等濃度的共軛酸堿,pKa與pH接近,緩沖比接近1;2.適當(dāng)?shù)目倽舛龋╟總=0.05~0.2molL-1)。3.計(jì)算所需緩沖系的量。c(B-)=c(HB)。原則:1)b.根據(jù)pH=pKa+lg,計(jì)算Vb,Va的體積。4.按用量混合后,進(jìn)行校正(pH計(jì))。五、緩沖溶液的配制(一)緩沖溶液的配制方法原則和步驟:1.49例:如何配制100mlpH約為5的緩沖溶液?可供選擇的試劑有1)NH3H2O-HCl(pKb=4.75);2)H3PO4-NaOH(pKa1=2.12、pKa2=7.21、pKa3=12.76);3)HAc-NaAc(pKa=4.76).解:(1)選HAc-NaAc緩沖系(2)配制0.10molL-1HAc和NaAc溶液5.00=4.76+lgV(NaAc)=64(ml);V(HAc)=100-64=36(ml)取0.10molL-1NaAc和HAc各64ml和36ml混合設(shè)取VNaAc=xml,VHAc=(100-x)ml.0.24=lg1.74=(3)pH=4.75+lg例:如何配制100mlpH約為5的緩沖溶液?可供選擇的試50例2:欲配制pH=9.55的緩沖溶液100ml,問需要在100ml0.100mol·L-1的氨水中加入固體NH4Cl多少克(設(shè)體積不變)。pKb=4.75解:9.55=14.00-4.75+lgM(NH4Cl)=0.268(g)M(NH4Cl)=53.5例2:欲配制pH=9.55的緩沖溶液100ml,問需要在1051例3:若選擇HAc-NaAc緩沖系配制1000mlpH=5.05的緩沖溶液,試計(jì)算需0.100molL-1的HAc和NaOH溶液各多少毫升?[pKa(HAc)=4.75]解:v(NaOH)=400(ml)v(HAc)=1000-400=600(ml)5.05=4.75+lgHAc+OH-==Ac-+H2O0.1v起始:0.1(1000-v)平衡:0.1v0.1(1000-v)-0.1v實(shí)際工作中,可按標(biāo)準(zhǔn)配方(手冊可查到)配制例3:若選擇HAc-NaAc緩沖系配制1000mlpH=552六、緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義血液中存在的緩沖系:血漿中:H2CO3—HCO3-、H2PO4-—HPO42-血漿蛋白-血漿蛋白(鈉)鹽
紅細(xì)胞內(nèi):血紅蛋白—血紅蛋白(鉀)鹽、H2CO3—HCO3-、氧合血紅蛋白——氧合血紅蛋白鹽
其中:H2CO3—HCO3-作用最重要。(一)組成六、緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義血液中存在的緩沖系:血漿中:H2C53CO2(溶解)+H2OH2CO3H++HCO3-(二)pH值:緩沖系:CO2(溶解)——HCO3-正常體溫37℃,pKa1校正后,pKa`=6.10正常血漿中:[HCO3-]=0.024mol·L-1pH=pKa`+lg=6.10+lg=6.10+lg=7.40CO2(溶解)=0.0012mol·L-1CO2(溶解)+H2OH2CO3H++HCO3-(二)pH54(三)作用機(jī)制CO2(溶解)+2H2OH3O++HCO3-抗酸成分+H3O+抗堿成分OH-+2H2OH2CO3H+HCO3-CO2+H2O肺OH-腎(三)作用機(jī)制CO2(溶解)+2H2OH55=20/1具有緩沖作用的原因:人體為開放系統(tǒng),HCO3-/CO2(溶解)保持相對穩(wěn)定。=20/1具有緩沖作用的原因:人體為開放系統(tǒng),HCO3561.按酸堿的質(zhì)子理論,下列物質(zhì)中屬于兩性物質(zhì)的有()(1)H2O(2)NH4+(3)NaHCO3(4)Ac-A、(1)(2)(3)B、(1)(3)C、(2)(4)D、(4)E、(1)(2)(3)(4)2.在水溶液中屬于二元弱堿的是()
A、NH4ClB、NaHCO3C、Na2CO3D、Na3PO4A.H3O+和HPO42-B.H2PO4-和H3O+
C.H2PO4-和HPO42-D.H2O和HPO42-3.在酸堿反應(yīng)式:H2PO4-+H2OH3O++HPO42-中是酸的物質(zhì)是_____,是堿的物質(zhì)是_______。4.在HAc溶液中加入鹽酸,則有()A、同離子效應(yīng)B、鹽效應(yīng)C、二者兼有D、二者兼無練習(xí)題1.按酸堿的質(zhì)子理論,下列物質(zhì)中屬于兩性物質(zhì)的有(576.pH值等于7的溶液一定是中性溶液。()8.配制緩沖溶液時(shí),總濃度一般控制在___molL-1范圍,選擇緩沖系的原則是_____________。7.在100ml0.1molL-1NH3H2O和50ml0.1molL-1HCl的混合溶液中,其抗堿成分是________,已知pKb(NH3H2O)=4.75,緩沖范圍是__________,因此緩沖比必須在_________之間,其中pH=_______時(shí),緩沖能力最強(qiáng)。9.血液的pH值小于____時(shí)為酸中毒,血漿中的主要緩沖系是______,其中抗酸成分是_____。5.H2SO4的共軛堿是SO42-。()6.pH值等于7的溶液一定是中性溶液。()8.配5811.配制pH=9.50的緩沖溶液時(shí),應(yīng)選用的緩沖對是()a、HAc(pKa=4.75)~NaAcb、NH3(pKb=4.76)~NH4Clc、NaH2PO4(pKa=7.21)~Na2HPO4
d、Na2HPO4(pKa=12.21)~Na3PO4
10.下列緩沖溶液中,緩沖容量最大的是()A.1L溶液中含0.30molHAc和0.10molNaAcB.1L溶液中含0.10molHAc和0.30molNaAcC.1L溶液中含0.20molHAc和0.20molNaAcD.1L溶液中含0.10molHAc和0.10molNaAc11.配制pH=9.50的緩沖溶液時(shí),應(yīng)選用的緩沖對是(5912.下列關(guān)于緩沖溶液的敘述中,錯(cuò)誤的是()C.緩沖溶液加水稀釋時(shí),緩沖比不變,pH不變,也不變;D.HA-A-緩沖溶液的緩沖范圍為pKHA1B.緩沖比一定時(shí),總濃度越大,緩沖能力越強(qiáng);A.緩沖容量越大,則緩沖能力越強(qiáng);13.沒有共軛酸堿對的體系一定沒有緩沖作用。()14.當(dāng)緩沖比超過10~1/10范圍時(shí),在任何情況下均無緩沖作用。()12.下列關(guān)于緩沖溶液的敘述中,錯(cuò)誤的是()C.緩沖溶60經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫在最后經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量寫61謝謝你的到來學(xué)習(xí)并沒有結(jié)束,希望大家繼續(xù)努力LearningIsNotOver.IHopeYouWillContinueToWorkHard演講人:XXXXXX時(shí)間:XX年XX月XX日
謝謝你的到來演講人:XXXXXX62第一節(jié)電解質(zhì)溶液1.強(qiáng)電解質(zhì):電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)的水溶液第二章電解質(zhì)溶液電解質(zhì):溶于水或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物NaCl、CuSO4在水溶液中能完全解離成離子的化合物。如:2.弱電解質(zhì):在水溶液中只部分解離成離子的化合物。NaClNa++Cl-第二章電解質(zhì)溶液和緩沖溶液
如HAc、NH3H2O解離平衡HAcH++Ac-一、電解質(zhì)第一節(jié)電解質(zhì)溶液1.強(qiáng)電解質(zhì):電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)的水溶633.解離度:(degreeofdissociation)定義:解離達(dá)平衡時(shí),已解離的分子數(shù)和原有分子總數(shù)之比。=(單位為一,習(xí)慣用%表示)可根據(jù)的大小區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì):同為0.1mol·kg-1的電解質(zhì)>30%強(qiáng)電解質(zhì)<5%弱電解質(zhì)30%>>5%中強(qiáng)電解質(zhì)3.解離度:(degreeofdissociati64《醫(yī)用化學(xué)》---第二章酸堿電離理論酸堿的定義:酸—凡在水中解離出H+離子的物質(zhì);堿—凡在水中解離出OH-離子的物質(zhì)。酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):不能解釋:Na2CO3的堿性NH3+HCl=NH4Cl---酸堿反應(yīng)H++OH-=H2O不足:二、酸堿質(zhì)子理論(Protontheoryofacidandbase)《醫(yī)用化學(xué)》---第二章酸堿電離理論酸堿的定義:酸65(一)酸堿的定義:1.酸--凡能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)2.堿--凡能接受質(zhì)子(H+)的物質(zhì)HClH++Cl-HAcH++Ac-H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-H3O+H++H2OH2OH++OH-HB(酸)質(zhì)子+B-(堿)《醫(yī)用化學(xué)》---第二章(一)酸堿的定義:1.酸--凡能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)2.663.共軛酸堿對:HB-B-HB---共軛酸B----共軛堿4.共軛關(guān)系:酸中有堿,堿可變酸。酸堿互變,質(zhì)子相關(guān)。討論:1>酸和堿可以是分子,亦可是陽離子、陰離子。2>既能接受質(zhì)子又能給出質(zhì)子的物質(zhì)叫兩性物質(zhì)。如:H2O,HCO3-。中性物質(zhì)。如:Na+,Ca2+。3>酸越強(qiáng),給出質(zhì)子的能力越強(qiáng),其共軛堿越弱;堿越強(qiáng),接受質(zhì)子的能力越強(qiáng)。在質(zhì)子論中無鹽的概念。《醫(yī)用化學(xué)》---第二章3.共軛酸堿對:HB-B-HB---共軛酸B----共軛67(二)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)2.下列物質(zhì)中,不屬于共軛酸堿對的是()A、NH4+—NH3B、H3O+—H2OC、H2PO4-—PO43-D、HAc—Ac-例:1.按酸堿的質(zhì)子理論,HCN的共軛堿是________。H2O的共軛堿是_____,共軛酸是______。HCO3-的共軛酸是______。CN-OH-H3O+H2CO3C酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點(diǎn)1:擴(kuò)大了酸堿的范圍(無鹽的概念);《醫(yī)用化學(xué)》---第二章(二)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)2.下列物質(zhì)中,不屬于共軛酸堿對的是(68兩對共軛酸堿對之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移如HAc+NH3H+酸1堿1堿2酸2中和反應(yīng)酸的離解堿的離解H3O++OH-H2O+H2OHAc+H2OH3O++Ac-
NH3+H2ONH4++OH-
HCl+H2OH3O++Cl-
1.酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):NH4++Ac-
《醫(yī)用化學(xué)》---第二章兩對共軛酸堿對之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移如HAc+NH3H+酸1堿69Ac-+H2OHAc+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-
NH4++H2OH3O++NH3鹽的水解酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點(diǎn)2:擴(kuò)大了酸堿反應(yīng)的范圍(酸堿、解離、水解、非水、氣相);2.酸堿反應(yīng)的方向:強(qiáng)酸1+強(qiáng)堿2弱堿1+弱酸2《醫(yī)用化學(xué)》---第二章Ac-+H2OHAc+70例:判斷下列反應(yīng)進(jìn)行的方向。1.Ac-+H2OHAc+OH-
酸性:HAc>H2O堿性:OH-
>Ac-逆向進(jìn)行程度大2.HCl+NH3NH4++Cl-
酸性:HCl>NH4+堿性:NH3
>Cl-正向進(jìn)行3.H3O++OH-H2O+H2O酸性:H3O+
>H2O堿性:OH-
>H2O正向進(jìn)行《醫(yī)用化學(xué)》---第二章例:判斷下列反應(yīng)進(jìn)行的方向。1.Ac-+H71(三)酸堿強(qiáng)度酸堿的強(qiáng)度不僅與本性有關(guān),還與反應(yīng)對象(或溶劑)有關(guān)。酸堿的相對強(qiáng)弱—溶劑對酸堿性強(qiáng)弱的影響酸越強(qiáng),給出質(zhì)子的能力越強(qiáng);堿越強(qiáng),接受質(zhì)子的能力越強(qiáng)。(三)酸堿強(qiáng)度酸堿的強(qiáng)度不僅與本性有關(guān),還與反應(yīng)72如HAc在水和液氨兩種溶劑中:HAc+H2OAc-+H3O+HAc+NH3Ac-+NH4+弱酸強(qiáng)酸如HNO3在水、冰醋酸和純硫酸三種溶劑中:HNO3+H2O=NO3-+H3O+HNO3+
HAcNO3-+H2Ac+弱酸強(qiáng)酸HNO3+
H2SO4H2NO3++HSO4-弱堿如HAc在水和液氨兩種溶劑中:HAc+H2O73三、水溶液中的質(zhì)子傳遞平衡(一)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)H2O+H2OH3O++OH-酸1堿2酸2堿1平衡時(shí)K=[H2O]為常數(shù)Kw=[H3O+][OH-]簡寫為:Kw=[H+][OH-]Kw---水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù),又稱水的離子積。1.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)和水的離子積三、水溶液中的質(zhì)子傳遞平衡(一)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)H74討論:
1)
Kw的大小只與T有關(guān),TKw,如25℃,Kw=1.0×10-14
1000C,Kw=7.4×10-13
室溫,純水中:[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-12)任何稀水溶液中,[H+][OH-]=KW為一常數(shù)。
已知[H+],可求[OH-],反之亦然。
如:250C,0.001mol·L-1HCl水溶液中,[OH-]=
==1.0×10-11mol·L-1
[H+]=10-3mol·L-1,[OH-]=?Kw=[H+][OH-]
討論:1)Kw的大小只與T有關(guān),TKw,如25752.水溶液的pH值25℃(室溫)水溶液中:[H+][OH-]=1.0×10-14[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1中性溶液[H+]>1.0×10-7>[OH-]酸性溶液[H+]<1.0×10-7<[OH-]堿性溶液1)水溶液的酸堿性:2)pH與pOH:pH=-㏒[H+]pOH=-㏒[OH-]2.水溶液的pH值25℃(室溫)水溶液中:[H+]76pH=pOH=7pH<7pH>7
[H+][OH-]=Kw[(-㏒[H+])+(-㏒[OH-])]=-㏒KwpH+pOH=pKw25℃(室溫),Kw=1.0×10-14中性溶液酸性溶液堿性溶液[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1[H+]>1.0×10-7mol·L-1[H+]<1.0×10-7mol·L-1pH=pOH=7pH<7pH>7[H+][OH-]=K77(二)酸堿質(zhì)子傳遞平衡及其平衡常數(shù)在水溶液中,酸HB:HB+H2OH3O++B-平衡時(shí),K=稀溶液:[H2O]為常數(shù)Ka=Ka---弱酸的質(zhì)子傳遞平衡常數(shù),又稱酸解離常數(shù)在水溶液中,堿B-:B-+H2OHB+OH-平衡時(shí),K=稀溶液:[H2O]為常數(shù)Kb=Kb---弱堿的質(zhì)子傳遞平衡常數(shù),又稱堿解離常數(shù)(二)酸堿質(zhì)子傳遞平衡及其平衡常數(shù)在水溶液中,酸HB:78討論:1.Ka、Kb的大小與酸、堿的本性和T有關(guān),與c無關(guān)。2.T一定時(shí),Ka(Kb)越大,酸(堿)在水中給出(接受)質(zhì)子的能力越強(qiáng),在水中酸性(堿性)越強(qiáng)。3.由于弱酸、弱堿的Ka、Kb小,常用pKa,pKb表示。pKa=-lgKapKa
↓酸性越強(qiáng)。pKb=-lgKb如:HAc
H2PO4-HCN
Ka
:1.74×10-56.23×10-86.16×10-10
pKa:4.767.219.21
P-237附錄四可查pKa值討論:1.Ka、Kb的大小與酸、堿的本性和T有關(guān),與c無關(guān)79
(三)共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系一元酸堿Ka與Kb的關(guān)系:以HB-B-為例共軛酸HB+H2OH3O++B-Ka=共軛堿B-+H2OHB+OH-Kb=Ka×Kb==[H3O+][OH-]=Kw討論:1)共軛酸的Ka越大,其共軛堿的Kb越小---即共軛酸強(qiáng),其共軛堿就弱。2)知Ka:Kb=Kw/Ka。知Kb:Ka=Kw/Kb。
(三)共軛酸、堿常數(shù)的關(guān)系一元酸堿Ka與Kb的關(guān)系:以80例
:已知250C時(shí),HAc的Ka=1.75×10-5,計(jì)算Ac-的Kb。
NH3的Kb=1.79×10-5,求NH4+的Ka。
解:
Ac-是HAc的共軛堿
Kb=
==5.86×10-10
Ka=
=
=5.59×10-10
練習(xí):HCN的Ka=4.93×10-10,求其共軛堿CN-的Kb=?例:已知250C時(shí),HAc的Ka=1.75×10-5,81四、酸堿溶液pH的計(jì)算—以HB為例(一)一元弱酸HB的濃度=ca,解離平衡常數(shù)=KaHB+H2OH3O++B-Ka==H2O+H2OH3O++OH-Kw=[H3O+][OH-]1.當(dāng)Ka·caw時(shí),忽略水的質(zhì)子自遞平衡。Ka==[H+]2+Ka[H+]-Kaca=0[H+]=近似式如NH4+,HAc,HCN四、酸堿溶液pH的計(jì)算—以HB為例(一)一元弱酸HB的濃度=82且ca/Ka500時(shí),ca-[H+]caKa=[H+]=—最簡式2.當(dāng)Ka·caw,(二)一元弱堿:如NH3,Ac-,CN-B-+H2OHB+OH-Kb=H2O+H2OH3O++OH-Kw=[H3O+][OH-]以B-為例Ka==條件:Ka·c≥20Kwc/Ka≥500且ca/Ka500時(shí),ca-[H+]caKa=[H83—近似式[OH-]=—最簡式cb/Kb500時(shí),2.當(dāng)Kb·cbw,cb-[OH-]cb條件:Kb·c≥20Kwc/Kb≥5001.當(dāng)Kb·cbw時(shí),忽略水的質(zhì)子自遞平衡。[B-]=cb–[OH-][OH-]2+Kb[OH-]-Kbcb=0Kb==[OH-]=—近似式—近似式[OH-]=—最簡式cb/Kb500時(shí),84例:
計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1的HAc溶液的pH值。(已知Ka=1.76×10-5)
解:
Ka·c=1.76×10-5×0.01>20Kw
c/Ka=0.10/1.76×10-5>500,
[H+]=
==1.33×10-3(mol·L-1)
pH=-lg[H+]=-lg1.33×10-3=2.88例:計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1的HAc溶液的85例:
計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH4Cl溶液的pH值。(已知NH3·H2O的Kb=1.79×10-5)
解:
NH4+是NH3·H2O的共軛酸。NH4++H2ONH3+H3O+
Ka=
==5.68×10-10
Ka·c>20Kw,c/Ka>500[H+]===7.5×10-6(mol·L-1)
pH=5.12
例:計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH4Cl溶液86例:
計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH3溶液的pH值。
(已知NH3·H2O的Kb=1.79×10-5)
解:
NH3+H2ONH4++OH-
Kb·c>20Kw
,c/Kb>500[OH-]=
==1.34×10-3(mol·L-1)
pOH=2.87
pH=14-pOH=11.13例:計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NH3溶液的p87例.計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NaAc溶液的pH值。
(已知HAc的Ka=1.76×10-5)
解:
NaAc在水溶液中全部解離,Ac-是離子堿,與水的質(zhì)子傳遞反應(yīng)為:
Ac-+H2OHAc+OH-
Kb=
==5.68×10-10
[OH-]=
==7.54×10-6(mol·L-1)pOH=5.12
pH=14-pOH=14-5.12=8.88Kb·c>20Kw
,c/Kb>500例.計(jì)算250C時(shí),0.10mol·L-1NaAc溶液的88五、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)(commonioneffect):HAc+H2OH3O++Ac-加入NaAcNaAc→Na++Ac-
平衡c(Ac-)增大,c(H+)↓,↓。氨水中,加入少量NH4ClNH3+H2ONH4++OH-NH4Cl→NH4++Cl-平衡這種在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),使該弱電解質(zhì)的解離度下降的現(xiàn)象稱為同離子效應(yīng)。五、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)(commonio89HAc+H2OH3O++Ac-例2-40.100molL-1HAc溶液的解離度為1.33%,如果在該溶液中加入固體NaAc,使其濃度為0.100molL-1,計(jì)算此時(shí)溶液的[H+]和解離度。[Ka(HAc)=1.7610-5]解:[H+]=xx+0.1000.1000.100-x0.1001.7610-5=x=[H+]=1.7610-5(molL-1)==1.7610-4=0.0176%0.100mol?L-1HAc1=1.33%
[H+]=1.32×10-3二者相比,1/=76即解離度下降了76倍。Ka=設(shè)平衡時(shí)[H+]為xmol/LHAc+H2OH3O++Ac-90鹽效應(yīng)(salteffect):
2.鹽效應(yīng)---在弱電解質(zhì)溶液中,加入不含相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),該弱電解質(zhì)的解離度略有增大,這種作用稱為鹽效應(yīng)。如HAc中加入NaCl(同為0.100mol?L-1)HAc的=1.82×10-21=1.33×10-2原因:陰、陽離子間的相互牽制作用明顯增強(qiáng),溶液中H+、Ac-自由活動(dòng)的程度大為降低,H+與Ac-結(jié)合為HAc分子的概率減小,其結(jié)果就是HAc的解離度增大。注意:1.同離子效應(yīng)中存在鹽效應(yīng)2.同離子效應(yīng)鹽效應(yīng),兩種效應(yīng)時(shí),忽略鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)(salteffect):2.鹽效應(yīng)---在弱電解911.一定溫度時(shí),將下列情況下HAc的解離度從大到小排列:
2.鹽效應(yīng)中伴有同離子效應(yīng)。()
×練習(xí)①0.1mol/LHAc②0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaAc③0.1mol/LHAc+0.2mol/LNaAc④0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaCl④>①>②>③1.一定溫度時(shí),將下列情況下HAc的解離度從大到小排列:292第二節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的組成(一)緩沖作用:溶液加少量強(qiáng)酸(堿)pHpH1Lc(NaCl)=0.10molL-1(或純水)7加0.010molHCl2-5加0.010molNaOH12+51Lc(HAc)=0.10molL-1c(NaAc)=0.10molL-14.75加0.010molHCl4.66-0.09加0.010molNaOH4.84+0.09第二節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的組成(一)緩沖作用:溶液加少93緩沖作用:能抵抗外來少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或稍加稀釋而保持pH基本不變的溶液。抵抗外來少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或稀釋的作用。緩沖溶液:(二)緩沖溶液的組成:抗酸成分抗堿成分緩沖對共軛酸堿對----共軛堿----共軛酸足夠濃度的共軛酸堿對組成NaH2PO4-Na2HPO4緩沖系或緩沖對共軛堿共軛酸HAc-NaAcHAcNaAcNH4Cl-NH3.H2ONH4ClNH3.H2ONaH2PO4Na2HPO4緩沖作用:能抵抗外來少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或稍加稀釋而保持pH基本不變94較濃的強(qiáng)酸強(qiáng)堿液中加入少量強(qiáng)堿強(qiáng)酸時(shí),其pH也基本保持不變,也有緩沖作用。二、緩沖作用機(jī)理—以HAc-NaAc為例大量存在:HAc、Ac-少量存在:H3O+HAc+H2OH3O++Ac-加入少量強(qiáng)酸時(shí):Ac-與H+作用,平衡左移。加入少量強(qiáng)堿時(shí):OH-與H+作用,平衡右移。Ac-為抗酸成分。(共軛堿抗酸)HAc為抗堿成分。(共軛酸抗堿)稀釋時(shí),共軛酸堿的濃度之比沒有改變,pH基本不變。較濃的強(qiáng)酸強(qiáng)堿液中加入少量強(qiáng)堿強(qiáng)酸時(shí),其pH也基本保持不變95緩沖溶液緩沖機(jī)制通式:HB+H2OB-+H3O+
外加H+:B-+H+HB平衡左移,pH基本不變。外加OH-:H++OH-H2O平衡右移,pH基本不變。H2PO4---HPO42-H2CO3--NaHCO3NH4Cl--NH3·H2O共軛酸--共軛堿--抗堿成分抗酸成分HB-B-H2PO4-HPO42-H2CO3HCO3-NH4+NH3緩沖作用是在有足量抗酸成份和抗堿成份存在的緩沖系中,通過共軛酸堿對之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。
緩沖溶液緩沖機(jī)制通式:HB+H2OB-+H3O+96三、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)基本公式--Henderson-Hasselbalch方程式:緩沖系:HB-NaB質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡:HB+H2OH3O++B-Ka=[H3O+]=pH=pKa+lg=pKa+lgpKa共軛酸解離常數(shù)的負(fù)對數(shù),[HB],[B-]---平衡濃度---緩沖比[HB]+[B-]---總濃度(1)—基本公式三、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)基本公式--Henderson-97HB起始濃度為c(HB),HB+H2OH3O++B-NaB起始濃度為c(B-),起始:c(HB)c(B-)平衡:c’c(HB)-c’c(B-)+c’c’很小,c(HB)-c’[HB]=c(HB)[B-]=c(B-)+c’c(B-)式(1)表示為
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