化學(xué)第三章-酸堿解離平衡課件_第1頁(yè)
化學(xué)第三章-酸堿解離平衡課件_第2頁(yè)
化學(xué)第三章-酸堿解離平衡課件_第3頁(yè)
化學(xué)第三章-酸堿解離平衡課件_第4頁(yè)
化學(xué)第三章-酸堿解離平衡課件_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

體液中電解質(zhì)離子存在的作用?舉例說(shuō)明?維持水鹽平衡

調(diào)節(jié)體液pH值(

HCO3-,H2PO4-)導(dǎo)言2.它們又是如何調(diào)節(jié)體液的pH值?與酸堿平衡的移動(dòng)有關(guān)腎衰竭

腎小管酸中毒(由腎功能不全引起)

糖尿病酮癥酸中毒

乳酸中毒

體液中電解質(zhì)離子存在的作用?維持水鹽平衡調(diào)節(jié)1第三章酸堿解離平衡和沉淀-溶解平衡

[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件2主要內(nèi)容酸堿的質(zhì)子理論水溶液中的酸堿平衡酸堿溶液pH值的計(jì)算緩沖溶液主要內(nèi)容酸堿的質(zhì)子理論3目的要求1.了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液的理論和概念。2.掌握酸堿質(zhì)子理論的概念、溶液的pH和酸堿強(qiáng)度的概念。3.掌握一元質(zhì)子弱酸和弱減水溶液pH及有關(guān)物種濃度的計(jì)算。4.掌握緩沖溶液的特點(diǎn)和pH計(jì)算。目的要求1.了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液的理論和概念。4電解質(zhì):是在水溶液中或熔融狀態(tài)能夠?qū)щ姷幕衔?。如:酸、堿、鹽都是電解質(zhì)。基本概念電解質(zhì):基本概念5電解質(zhì)的分類(lèi)一、電解質(zhì)溶液的定義及分類(lèi):

電解質(zhì)(electrolyte)熔融或溶液狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物強(qiáng)電解質(zhì)(strongelectrolyte)在水溶液中幾乎完全解離成離子弱電解質(zhì)(weakelectrolyte)在水溶液中只能部分解離成離子強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽弱酸弱堿一元二元三元電解質(zhì)的分類(lèi)一、電解質(zhì)溶液的定義及分類(lèi):電解質(zhì)(elec6強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全解離為離子的化合物。如NaCl、HCl等。它主要以正、負(fù)離子的形式存在于溶液中。HCl→H++Cl-NaCl→Na++Cl-強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全解離為離子的化合物。如NaCl、HCl7弱電解質(zhì)在水溶液中僅能部分解離的化合物。如HAc、NH3等。它主要以分子狀態(tài)存在于溶液中,只有少部分解離成正、負(fù)離子。由于離子濃度小,導(dǎo)電性差,其解離過(guò)程是可逆的。弱電解質(zhì)在水溶液中僅能部分解離的化合物。8

可以用解離度(α)定量表示弱電解質(zhì)解離程度的大小:α=(已解離的分子數(shù)∕分子總數(shù))×100%

解離度是指在一定的溫度下當(dāng)解離達(dá)到平衡時(shí),已解離的弱電解質(zhì)分子數(shù)與解離前分子總數(shù)的比率。

弱電解質(zhì)在水溶液中的電離可以用解離度(α)定量表示弱電解質(zhì)解離9

當(dāng)25℃,0.1mol/LHAc溶液中的HAc分子的解離達(dá)到平衡時(shí),每10000個(gè)HAc分子中有約134個(gè)分子解離成H+,Ac-。

例:25℃時(shí),0.1mol/LHAc的α=1.34%的表示意義:當(dāng)25℃,0.1mol/LHAc溶液中的H10討論:

①對(duì)于不同的弱電解質(zhì),解離度α不同。②α可表示電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱:α>30%強(qiáng)電解質(zhì),α<5%弱電解質(zhì)③弱電解質(zhì)才有解離度的概念討論:11第二節(jié)酸堿質(zhì)子理論1.酸堿理論的發(fā)展酸堿解離理論(阿累尼烏其斯)

酸堿質(zhì)子理論(布朗斯特)

酸堿電子理論(路易斯)第二節(jié)酸堿質(zhì)子理論1.酸堿理論的發(fā)展酸堿解離理論(阿累尼122.Arrhenius的電離理論:定義:水溶液中,能解離出H+的物質(zhì)——酸水溶液中,能解離出OH-的物質(zhì)——堿反應(yīng)實(shí)質(zhì):H++OH-→H2O優(yōu)勢(shì)①在物質(zhì)的化學(xué)組成上揭示了酸堿的本質(zhì)。②通過(guò)化學(xué)平衡的原理量度酸堿的強(qiáng)弱。2.Arrhenius的電離理論:13局限性:把酸堿限制在溶液中,無(wú)法解釋?zhuān)喝绶撬軇┲械乃釅A反應(yīng)NH3+HCl=NH4Cl如NH4C1水溶液呈酸性;NaHCO3、Na3PO4等水溶液呈堿性局限性:把酸堿限制在溶液中,無(wú)法解釋?zhuān)?4

凡是能給出質(zhì)子H+的物質(zhì)都是酸(如:HAc,NH4+,H3PO4,H2PO4-,HCl,H2O等);

一、

酸堿的定義

凡是能與質(zhì)子H+結(jié)合的物質(zhì)都是堿(如:NH3,PO43-,H2PO4-,Cl-,H2O等)。3.酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為:

既可以給出質(zhì)子,也能夠結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)稱(chēng)為兩性物質(zhì)(如:H2O,HCO3-,HPO42-,H2PO4-等)。凡是能給出質(zhì)子H+的物質(zhì)都是酸(如:HAc,NH15兩性物質(zhì):反應(yīng)中,HCO3-為堿。反應(yīng)中,HCO3-為酸。即HCO3-既可以失去質(zhì)子,也可以接受質(zhì)子。兩性物質(zhì):反應(yīng)中,HCO3-為堿。反應(yīng)中,HCO3-為酸。即16酸堿的共軛關(guān)系當(dāng)HA給出一個(gè)H+后形成相應(yīng)的堿A-,稱(chēng)A-是該酸HA的共軛堿;同樣,堿接受H+后形成了酸HA,稱(chēng)HA為該堿A-的共軛酸。酸堿的共軛關(guān)系當(dāng)HA給出一個(gè)H+后形成相應(yīng)的堿A-,稱(chēng)A-是17例:HAc是Ac-的共軛酸,Ac-是HAc的共軛堿。NH4+是NH3的共軛酸,NH3是NH4+的共軛堿。例:18

酸和堿可以是中性分子、陽(yáng)離子、陰離子,共軛酸比共軛堿多一個(gè)單位正電荷。酸和堿可以是中性分子、陽(yáng)離子、陰離子,共軛酸比共軛19

質(zhì)子是以什么形式存在的?

思考

質(zhì)子不能單獨(dú)存在。作為酸,它放出質(zhì)子必須為另一堿所接受;作為堿,也只能從其它酸獲得質(zhì)子。質(zhì)子是以什么形式存在的?思考20

二、酸堿反應(yīng)H3O++NH3NH4++H2OH+酸1酸2堿1堿2酸堿中和反應(yīng):二、酸堿反應(yīng)H3O++NH3NH4++H2OH+21Ac-+H2OOH-+HAcH+堿1堿2酸1酸2水解反應(yīng)Ac-+H2OOH-+HAcH+堿1堿2酸1酸2水解反應(yīng)22電離式:HAcH++Ac-解離式:HAc+H2OH3O++Ac-H+酸1酸2堿1堿2解離反應(yīng)電離式:HAcH++Ac-解離式:HAc+H2OH3O++A23酸1酸2堿1堿2

酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子傳遞過(guò)程。H+A1+B2

A2+B1酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):

反應(yīng)方向:較強(qiáng)的酸和較強(qiáng)的堿作用,生成較弱的酸和較弱的堿。酸1酸2堿1堿2酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)24思考題

寫(xiě)出下列各酸的共軛堿的化學(xué)式:NH4+;HCl;H2O;H2PO4-;HCO3-;H2SO4思考題寫(xiě)出下列各酸的共軛堿的化學(xué)式:25

溶液的pH值表示的意義?如何計(jì)算一元弱酸、弱堿溶液的pH值呢?思考溶液的pH值表示的意義?思考26第三節(jié)

水溶液的酸堿平衡一.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)第三節(jié)

水溶液的酸堿平衡一.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)27Kw稱(chēng)為水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。25℃時(shí)Kw=[H+][OH-]=1.0×10-14此關(guān)系不僅適用于純水,也可用于任何稀溶液。Kw稱(chēng)為水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。此關(guān)系不僅適用于純水28回顧:水溶液的pH值定義:pH=-lg[H+]關(guān)系:pH+pOH=14酸性pH<7堿性pH>7回顧:29二、酸堿的解離平衡1、酸和堿的解離平衡及解離平衡常數(shù)

酸:HB+H2OB-+H3O+

堿:B-+H2OHB-+OH-二、酸堿的解離平衡30Ka—酸的解離平衡常數(shù),

Kb—堿的解離平衡常數(shù)Ka和Kb與HB的本性及T有關(guān),與c無(wú)關(guān)Ka表示酸在水中釋放質(zhì)子能力的大小:Ka越大,表明其酸性越強(qiáng);Kb表示堿在水中接受質(zhì)子能力的大小:Kb越大,表明其堿性越強(qiáng)。Ka—酸的解離平衡常數(shù),312.共軛酸堿解離平衡常數(shù)的關(guān)系

酸:HB+H2OB-+H3O+

堿:B-+H2OHB-+OH-

Ka·Kb=[H+][OH-]=Kw2.共軛酸堿解離平衡常數(shù)的關(guān)系32一定T,Kw是一常數(shù),Ka大,則Kb就小共軛酸的酸性越強(qiáng),其共軛堿的堿性就越弱;反之亦然。酸的濃度:CHB

酸性:由其本性決定,Ka大,酸性強(qiáng);

Kb大,堿性強(qiáng)。酸度:溶液中的[H+]一定T,Kw是一常數(shù),Ka大,則Kb就小33例:已知HAc的Ka為1.76×10-5,計(jì)算Ac-的Kb。解:答:Ac-的Kb為5.68×10-5。例:已知HAc的Ka為1.76×10-5,計(jì)算Ac-的Kb。343.多元弱酸在水中的質(zhì)子傳遞反應(yīng)以碳酸為例:H2CO3H2CO3+H2OHCO3-+H3O+HCO3-+H2OCO32-+H3O+Ka1=[HCO3-][H3O+]/[H2CO3]Ka2=[CO32-][H3O+]/[HCO3-]3.多元弱酸在水中的質(zhì)子傳遞反應(yīng)以碳酸為例:H2CO3HC35三、一元弱酸、弱堿溶液pH值的計(jì)算

(一)水溶液的酸堿性及pH值溶液的pH值是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值。表示式為:pH=-lg[H+]即

[H+]=10-pH

如某酸溶液[H+]=0.001mol/L,則:pH=-lg[H+]=-lg0.001=-(-3)=3三、一元弱酸、弱堿溶液pH值的計(jì)算(一)水溶液的酸堿性及36pH和pOH之間的關(guān)系在室溫下,因:[H3O+][OH-]=1.0×10-14pH+pOH=pKw故pH+pOH=-lg1.0×10-14=14pH和pOH之間的關(guān)系在室溫下,因:37例:計(jì)算0.002mol/LNaOH溶液pH?(二)一元強(qiáng)酸(堿)溶液pH值的計(jì)算例:計(jì)算0.002mol/LNaOH溶液pH?(二)一元強(qiáng)酸38(二)一元強(qiáng)酸(堿)溶液pH值的計(jì)算(二)一元強(qiáng)酸(堿)溶液pH值的計(jì)算39(三)一元弱酸(堿)溶液pH值的計(jì)算若c.Ka≧20Kw,可以忽略水的解離。以弱酸HA為例:設(shè)弱酸的總濃度為c(三)一元弱酸(堿)溶液pH值的計(jì)算若c.Ka≧20Kw,可40由于弱酸的解離度很小(c/Ka≧500),故c-[H3O+]≈c因此當(dāng):c.Ka≧20Kw,c/Ka≧500

一元弱酸溶液的[H3O+]的最簡(jiǎn)計(jì)算公式為:由于弱酸的解離度很小(c/Ka≧500),故c-[H341例:計(jì)算298K時(shí),0.10mol.L-1HAc溶液的pH值。例:計(jì)算298K時(shí),0.10mol.L-1HAc溶液的pH值42所以:所以:43一元弱堿溶液[OH-]的最簡(jiǎn)計(jì)算公式弱堿的總濃度一元弱堿溶液[OH-]的最簡(jiǎn)計(jì)算公式弱堿的總濃度44例:計(jì)算0.10mol.L-1NH3.H2O溶液的pH值。例:計(jì)算0.10mol.L-1NH3.H2O溶液的pH值。45[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件46[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件47[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件481.同離子效應(yīng)三.同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)ki=[H+][Ac-]/[HAc]平衡向左移動(dòng),解離度減小1.同離子效應(yīng)三.同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)ki=[H+][Ac49這種在弱電解質(zhì)溶液中,加入與該弱電解質(zhì)具有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì),導(dǎo)致弱電解質(zhì)的解離度降低的效應(yīng)稱(chēng)為同離子效應(yīng)。定義:HCl=H++

Cl-ki=[H+][Ac-]/[HAc]平衡向左移動(dòng),解離度減小這種在弱電解質(zhì)溶液中,加入與該弱電解質(zhì)具有相同離子502.鹽效應(yīng)

平衡向右移動(dòng),解離度增大定義:這種在弱電解質(zhì)溶液中加入不含相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),引起弱電解質(zhì)的解離度增大的效應(yīng)稱(chēng)為鹽效應(yīng)。2.鹽效應(yīng)定義:這種在弱電解質(zhì)溶液中加入不含相同離51兩種效應(yīng)的發(fā)生原因及其協(xié)同作用。同時(shí)存在,且同離子效應(yīng)>鹽效應(yīng)。討論:兩種效應(yīng)的發(fā)生原因及其協(xié)同作用。同時(shí)存在,且同離子效應(yīng)>鹽52第四節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的緩沖作用和組成實(shí)驗(yàn):樣品1,1L0.10mol·L-1NaCl溶液樣品2,1L含HAc和NaAc均為0.10mol的溶液操作:分別加入0.010mol強(qiáng)酸(HCl)觀察現(xiàn)象:pH值的變化結(jié)論:HAc和NaAc混合溶液有抵抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿而保持pH值基本不變的能力。第四節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的緩沖作用和組成53HAc-NaAcsystemNaClsolutionHAc-NaAcsystemNaClsolution54緩沖溶液:能抵抗外加少量

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋?zhuān)3制鋚H值基本不變的溶液緩沖作用(bufferaction):緩沖溶液對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋的抵抗作用緩沖溶液的組成:由足夠濃度的共軛酸堿對(duì)組成。緩沖系(buffersystem)或緩沖對(duì)(bufferpair):構(gòu)成緩沖溶液的共軛酸及其共扼堿。緩沖溶液:能抵抗外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍55

二緩沖溶液的組成1.弱酸及其對(duì)應(yīng)的鹽例如,HAc-NaAc

2.多元弱酸的酸式鹽及其對(duì)應(yīng)的次級(jí)鹽。

3.弱堿及其對(duì)應(yīng)的鹽例如:NH3-NH4Cl例如:NaHCO3-Na2CO3二緩沖溶液的組成1.弱酸及其對(duì)應(yīng)的鹽例如,HA56

以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與酸作用)少量H+平衡向左移動(dòng)共軛堿是抗酸成分三緩沖溶液的作用原理以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與酸作用)少量H+平57以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與堿作用):共軛酸是抗堿成分以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與堿作用):共軛酸是抗堿成分58總結(jié)

由于緩沖體系中存在著弱酸(或弱堿)的離解平衡,且共軛酸堿的濃度都是較大的,因此加入少量的H+或OH-時(shí),只是使平衡發(fā)生了移動(dòng),當(dāng)重新建立平衡時(shí),體系中的H+量并無(wú)明顯變化,從而保持體系的pH值相對(duì)穩(wěn)定。總結(jié)由于緩沖體系中存在著弱酸(或弱堿)的離解平衡,59四、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)弱酸以及共軛堿組成的緩沖溶液以為HA—A-例:緩沖對(duì)質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡:四、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)弱酸以及共軛堿組成的緩沖溶液以為60Ka:弱酸的解離常數(shù)。ca:共軛酸的濃度cb:共軛堿的濃度。Ka:弱酸的解離常數(shù)。61弱酸及其共軛堿組成的緩沖溶液pH的計(jì)算公式

緩沖溶液的pH值決定于共軛酸的解離常數(shù)和平衡時(shí)共軛堿與共軛酸的比值,該比值稱(chēng)為緩沖比。弱酸及其共軛堿組成的緩沖溶液pH的計(jì)算公式緩沖溶62(二)弱堿以及共軛酸組成的緩沖溶液(二)弱堿以及共軛酸組成的緩沖溶液63

公式中的濃度也可以用物質(zhì)的量表示,若以nA-表示共軛堿的物質(zhì)的量,以nHA表示共軛酸的物質(zhì)的量,V表示溶液的體積,則溶液的pH值為:公式中的濃度也可以用物質(zhì)的量表示,若以nA-表示共軛堿64(三).應(yīng)用兩種溶液混合求pH值(方法)★兩種溶液混合,濃度將改變★判斷反應(yīng)物的性質(zhì)(酸堿必反應(yīng))★找到反應(yīng)最終產(chǎn)物(僅相差一個(gè)H+就不會(huì)反應(yīng)了),如果相差一個(gè)H+,則為緩沖溶液,用亨—哈方程式求pH值。(三).應(yīng)用65

例:1L緩沖溶液中含有0.10molHAc和0.20molNaAc,求該緩沖溶液的pH值。解:該緩沖溶液中含有HAc-NaAc緩沖對(duì)又Ka(HAc)=1.76×10-5

Ca=0.10mol·L-1

Cb=0.20mol·L-1

pH=CbCa0.200.10pKa+lg——=4.75+lg——=5.05例:1L緩沖溶液中含有0.10molHAc和0.20m66例:將100ml0.10mol·L-1鹽酸溶液加入到400ml0.10mol·L-1氨水中,求混合后溶液的pH值,已知Kb(NH3)=1.76×10-5

例:將100ml0.10mol·L-1鹽酸溶液加入到4067[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件68(一)、緩沖容量1.緩沖容量:定義:?jiǎn)挝惑w積緩沖溶液的pH值改變1個(gè)單位時(shí),所需加入一元強(qiáng)酸或一元強(qiáng)堿的物質(zhì)的量。符號(hào):β五、影響緩沖溶液的緩沖能力的因素

(一)、緩沖容量五、影響緩沖溶液的緩沖能力的因素

69總濃度當(dāng)緩沖比一定,總濃度越大,緩沖容量越大。緩沖比a.最大緩沖能力當(dāng)總濃度一定時(shí),緩沖比等于1時(shí),緩沖容量最大,此時(shí)溶液:總濃度70緩沖容量與緩沖比的關(guān)系

1.

c總一定,b/a=1,β極大=0.576C總;2.b/a>10:1或b/a<1:10,β較小,緩沖能力顯著下降[Ac-]mol·L-1[HAc]mol·L-1緩沖比c總mol·L-1βmol·L-1·pH-1Ⅰ0.0950.00519∶10.10.0109Ⅱ0.090.019∶10.10.0207Ⅲ0.050.051∶10.10.0576Ⅳ0.010.091∶90.10.0207V0.0050.0951∶190.10.0109溶液緩沖容量與緩沖比的關(guān)系溶液71b.緩沖范圍(具有緩沖作用的pH范圍)當(dāng)緩沖比等于10時(shí),pH=pKa+1當(dāng)緩沖比等于1/10時(shí),pH=pKa-1pH值大致在pKa-1至pKa+1約兩個(gè)pH單位范圍內(nèi)

b.緩沖范圍(具有緩沖作用的pH范圍)72(二)緩沖溶液的配制

(1)選用適當(dāng)?shù)木彌_對(duì)

使緩沖對(duì)中弱酸的pKa值與待配緩沖溶液的pH值接近或相等,從而使緩沖溶液的緩沖比接近1:1,所配制溶液的pH值在緩沖對(duì)的緩沖范圍內(nèi),具有較大的緩沖容量。(二)緩沖溶液的配制

(1)選用適當(dāng)?shù)木彌_對(duì)73(二)緩沖溶液的配制

(2)有一定的總濃度

保證緩沖溶液中有足夠的抗酸成分和抗堿成分。總濃度太小,β值較小,總濃度為:0.05~0.20mol·L-1β值:0.01~0.1mol·L-1

·pH-1(二)緩沖溶液的配制

(2)有一定的總濃度74(二)緩沖溶液的配制

注:在實(shí)際工作中常用相同濃度的弱酸和共軛堿按一定體積比來(lái)混合。pH=pKa(HA)+lg———VA-VHA(二)緩沖溶液的配制

注:在實(shí)際工作中常用相同75六緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義

緩沖系的緩沖作用對(duì)于人的正?;顒?dòng)有著重要的意義。人體的血液或其他體液中的化學(xué)反應(yīng)都必須在一定的pH值條件下進(jìn)行,所以要依靠存在于體液中的各種緩沖系來(lái)使它們的pH值保持恒定。六緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義緩沖系的緩沖作用對(duì)76

人體血液的pH值在7.35~7.45之間,pH﹤7.35就會(huì)出現(xiàn)酸中毒,pH﹥7.45就會(huì)出現(xiàn)堿中毒。

血液的pH值能夠維持在一個(gè)很小的范圍內(nèi),是由于血液中存在著多種緩沖系的緩沖作用以及肺、腎作用的結(jié)果。人體血液的pH值在7.35~7.45之間,pH﹤77人體血液中的緩沖對(duì)主要有:注意:碳酸–碳酸氫鹽緩沖對(duì)在血液中濃度最高,緩沖能力最大,維持血液正常pH值的作用也最重要.人體血液中的緩沖對(duì)主要有:注意:碳酸–碳酸氫鹽緩沖對(duì)78血液中緩沖系統(tǒng)的作用機(jī)理H2CO3—HCO3-緩沖系血液中緩沖系統(tǒng)的作用機(jī)理H2CO3—HCO3-緩沖系79能引起血液中酸度增加的因素能引起血液中酸度增加的因素80能引起血液中堿度增加的因素能引起血液中堿度增加的因素81第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡一.難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度與溶度積(KSP)難溶電解質(zhì)(微溶電解質(zhì)):溶解度小于0.1g/100g1.以AgCl為例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀與溶解達(dá)平衡時(shí):

Ksp=[Ag+][Cl-]

Ksp—溶度積常數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積)溶解沉淀第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡一.難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度與溶度積82第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡2.溶度積的定義定義:在一定溫度下,難溶電解質(zhì)飽和溶液中離子濃度冪之乘積為一常數(shù)通式:AaBb=aAb++bBa-

Ksp=[Ab+]a[Ba-]b說(shuō)明:①飽和溶液:v溶解=v沉淀②冪代表溶度積公式中的指數(shù),實(shí)為方程式相應(yīng)離子前的系數(shù)第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡2.溶度積的定義83第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡3.溶度積和溶解度的關(guān)系公式推導(dǎo)AB:AB(s)=A+(aq)+B-(aq)SSS

Ksp=[A+][B-]=S?S∴S=Ksp1/2

A2B或AB2:A2B(s)=2A+(aq)+B2-(aq)S2SS

Ksp=[A+]2[B2-]=(2S)2?S∴S=(Ksp/4)1/3第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡3.溶度積和溶解度的關(guān)系84第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡公式說(shuō)明①適用無(wú)副反應(yīng)的難溶強(qiáng)電解質(zhì)②S單位:mol·L-1③同種類(lèi)型,由Ksp比較S大小,不同種類(lèi)型需由Ksp求S比較大小類(lèi)型電解質(zhì)KspSABAgCl1.77×10-101.33×10-5A2BAg2CrO41.12×10-126.54×10-5AB2Mg(OH)25.61×10-121.12×10-4第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡公式說(shuō)明85第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡二、影響難溶電解質(zhì)溶解度的因素溫度的影響(對(duì)Ksp)~不詳細(xì)討論同離子效應(yīng):使溶解度大大降低鹽效應(yīng):使溶解度略有增大有同離子效應(yīng)存在時(shí),鹽效應(yīng)可忽略不計(jì)。第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡二、影響難溶電解質(zhì)溶解度的因素86第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡三.沉淀平衡的移動(dòng)1.溶度積規(guī)則離子積IP(IonProduct):表示任意條件下,難溶電解質(zhì)溶液中離子濃度冪的乘積。如:Mg(OH)2溶液中

IP

=C(Mg2+)·C2(OH-)

-任意狀態(tài)下

KSP

=[Mg2+][OH-]2-平衡狀態(tài)下第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡三.沉淀平衡的移動(dòng)87第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡IP與Ksp的異同:①兩者表達(dá)式相似:離子濃度冪的乘積。②其含義不同:IP是一任意值;Ksp為一定溫度下飽和溶液(達(dá)溶解—沉淀平衡時(shí)的一個(gè)常數(shù);③兩者相關(guān)聯(lián)系,通過(guò)比較IP和Ksp可以判斷溶液中的沉淀生成情況。第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡IP與Ksp的異同:88第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡2.溶度積規(guī)則:內(nèi)容:①I(mǎi)P=Ksp飽和,達(dá)平衡,無(wú)沉淀;②IP<Ksp不飽和,無(wú)沉淀生成或沉淀溶解;③IP>Ksp過(guò)飽和,產(chǎn)生沉淀。由此,可判斷沉淀的生成和溶解。第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡2.溶度積規(guī)則:89沉淀生成:①判斷依據(jù):IP>Ksp則有沉淀生成②方法步驟:計(jì)算有關(guān)離子濃度;求IP;IP與Ksp比較,判斷是否有沉淀生成沉淀生成:903.沉淀的溶解判斷依據(jù):IP<Ksp,則沉淀溶解即:降低該難溶電解質(zhì)飽和溶液中某一離子的濃度,如使其生成弱電解質(zhì)(通常為弱酸、

弱堿、H2O、配離子),或利用氧化還原反應(yīng)。3.沉淀的溶解91本章小結(jié)酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為:凡是給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)是酸,凡是接受質(zhì)子的物質(zhì)是堿。酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子傳遞反應(yīng)。弱酸或弱堿在水溶液中的質(zhì)子傳遞反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),其平衡常數(shù)則為酸或堿的解離平衡常數(shù)(Ka或Kb),根據(jù)Ka或Kb的大小,可以判斷其酸或堿的強(qiáng)度,共軛酸堿對(duì)之間存在Ka·Kb=Kw。本章小結(jié)酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為:凡是給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)是酸,凡923.一元弱酸:當(dāng)弱酸的ca/Ka≥500時(shí),4.一元弱堿:當(dāng)cb/Kb≥500時(shí),

3.一元弱酸:當(dāng)弱酸的ca/Ka≥500時(shí),93

Henderson—Hasselbalch方程式pH=pKa+lg=pKa+lgpH=pKa+lg=pKa+lgpH=pKa+lg=pKa+lg5、緩沖溶液的計(jì)算Henderson—Hasselbalch方程式pH=pK94體液中電解質(zhì)離子存在的作用?舉例說(shuō)明?維持水鹽平衡

調(diào)節(jié)體液pH值(

HCO3-,H2PO4-)導(dǎo)言2.它們又是如何調(diào)節(jié)體液的pH值?與酸堿平衡的移動(dòng)有關(guān)腎衰竭

腎小管酸中毒(由腎功能不全引起)

糖尿病酮癥酸中毒

乳酸中毒

體液中電解質(zhì)離子存在的作用?維持水鹽平衡調(diào)節(jié)95第三章酸堿解離平衡和沉淀-溶解平衡

[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件96主要內(nèi)容酸堿的質(zhì)子理論水溶液中的酸堿平衡酸堿溶液pH值的計(jì)算緩沖溶液主要內(nèi)容酸堿的質(zhì)子理論97目的要求1.了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液的理論和概念。2.掌握酸堿質(zhì)子理論的概念、溶液的pH和酸堿強(qiáng)度的概念。3.掌握一元質(zhì)子弱酸和弱減水溶液pH及有關(guān)物種濃度的計(jì)算。4.掌握緩沖溶液的特點(diǎn)和pH計(jì)算。目的要求1.了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液的理論和概念。98電解質(zhì):是在水溶液中或熔融狀態(tài)能夠?qū)щ姷幕衔?。如:酸、堿、鹽都是電解質(zhì)。基本概念電解質(zhì):基本概念99電解質(zhì)的分類(lèi)一、電解質(zhì)溶液的定義及分類(lèi):

電解質(zhì)(electrolyte)熔融或溶液狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物強(qiáng)電解質(zhì)(strongelectrolyte)在水溶液中幾乎完全解離成離子弱電解質(zhì)(weakelectrolyte)在水溶液中只能部分解離成離子強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽弱酸弱堿一元二元三元電解質(zhì)的分類(lèi)一、電解質(zhì)溶液的定義及分類(lèi):電解質(zhì)(elec100強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全解離為離子的化合物。如NaCl、HCl等。它主要以正、負(fù)離子的形式存在于溶液中。HCl→H++Cl-NaCl→Na++Cl-強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全解離為離子的化合物。如NaCl、HCl101弱電解質(zhì)在水溶液中僅能部分解離的化合物。如HAc、NH3等。它主要以分子狀態(tài)存在于溶液中,只有少部分解離成正、負(fù)離子。由于離子濃度小,導(dǎo)電性差,其解離過(guò)程是可逆的。弱電解質(zhì)在水溶液中僅能部分解離的化合物。102

可以用解離度(α)定量表示弱電解質(zhì)解離程度的大小:α=(已解離的分子數(shù)∕分子總數(shù))×100%

解離度是指在一定的溫度下當(dāng)解離達(dá)到平衡時(shí),已解離的弱電解質(zhì)分子數(shù)與解離前分子總數(shù)的比率。

弱電解質(zhì)在水溶液中的電離可以用解離度(α)定量表示弱電解質(zhì)解離103

當(dāng)25℃,0.1mol/LHAc溶液中的HAc分子的解離達(dá)到平衡時(shí),每10000個(gè)HAc分子中有約134個(gè)分子解離成H+,Ac-。

例:25℃時(shí),0.1mol/LHAc的α=1.34%的表示意義:當(dāng)25℃,0.1mol/LHAc溶液中的H104討論:

①對(duì)于不同的弱電解質(zhì),解離度α不同。②α可表示電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱:α>30%強(qiáng)電解質(zhì),α<5%弱電解質(zhì)③弱電解質(zhì)才有解離度的概念討論:105第二節(jié)酸堿質(zhì)子理論1.酸堿理論的發(fā)展酸堿解離理論(阿累尼烏其斯)

酸堿質(zhì)子理論(布朗斯特)

酸堿電子理論(路易斯)第二節(jié)酸堿質(zhì)子理論1.酸堿理論的發(fā)展酸堿解離理論(阿累尼1062.Arrhenius的電離理論:定義:水溶液中,能解離出H+的物質(zhì)——酸水溶液中,能解離出OH-的物質(zhì)——堿反應(yīng)實(shí)質(zhì):H++OH-→H2O優(yōu)勢(shì)①在物質(zhì)的化學(xué)組成上揭示了酸堿的本質(zhì)。②通過(guò)化學(xué)平衡的原理量度酸堿的強(qiáng)弱。2.Arrhenius的電離理論:107局限性:把酸堿限制在溶液中,無(wú)法解釋?zhuān)喝绶撬軇┲械乃釅A反應(yīng)NH3+HCl=NH4Cl如NH4C1水溶液呈酸性;NaHCO3、Na3PO4等水溶液呈堿性局限性:把酸堿限制在溶液中,無(wú)法解釋?zhuān)?08

凡是能給出質(zhì)子H+的物質(zhì)都是酸(如:HAc,NH4+,H3PO4,H2PO4-,HCl,H2O等);

一、

酸堿的定義

凡是能與質(zhì)子H+結(jié)合的物質(zhì)都是堿(如:NH3,PO43-,H2PO4-,Cl-,H2O等)。3.酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為:

既可以給出質(zhì)子,也能夠結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)稱(chēng)為兩性物質(zhì)(如:H2O,HCO3-,HPO42-,H2PO4-等)。凡是能給出質(zhì)子H+的物質(zhì)都是酸(如:HAc,NH109兩性物質(zhì):反應(yīng)中,HCO3-為堿。反應(yīng)中,HCO3-為酸。即HCO3-既可以失去質(zhì)子,也可以接受質(zhì)子。兩性物質(zhì):反應(yīng)中,HCO3-為堿。反應(yīng)中,HCO3-為酸。即110酸堿的共軛關(guān)系當(dāng)HA給出一個(gè)H+后形成相應(yīng)的堿A-,稱(chēng)A-是該酸HA的共軛堿;同樣,堿接受H+后形成了酸HA,稱(chēng)HA為該堿A-的共軛酸。酸堿的共軛關(guān)系當(dāng)HA給出一個(gè)H+后形成相應(yīng)的堿A-,稱(chēng)A-是111例:HAc是Ac-的共軛酸,Ac-是HAc的共軛堿。NH4+是NH3的共軛酸,NH3是NH4+的共軛堿。例:112

酸和堿可以是中性分子、陽(yáng)離子、陰離子,共軛酸比共軛堿多一個(gè)單位正電荷。酸和堿可以是中性分子、陽(yáng)離子、陰離子,共軛酸比共軛113

質(zhì)子是以什么形式存在的?

思考

質(zhì)子不能單獨(dú)存在。作為酸,它放出質(zhì)子必須為另一堿所接受;作為堿,也只能從其它酸獲得質(zhì)子。質(zhì)子是以什么形式存在的?思考114

二、酸堿反應(yīng)H3O++NH3NH4++H2OH+酸1酸2堿1堿2酸堿中和反應(yīng):二、酸堿反應(yīng)H3O++NH3NH4++H2OH+115Ac-+H2OOH-+HAcH+堿1堿2酸1酸2水解反應(yīng)Ac-+H2OOH-+HAcH+堿1堿2酸1酸2水解反應(yīng)116電離式:HAcH++Ac-解離式:HAc+H2OH3O++Ac-H+酸1酸2堿1堿2解離反應(yīng)電離式:HAcH++Ac-解離式:HAc+H2OH3O++A117酸1酸2堿1堿2

酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子傳遞過(guò)程。H+A1+B2

A2+B1酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):

反應(yīng)方向:較強(qiáng)的酸和較強(qiáng)的堿作用,生成較弱的酸和較弱的堿。酸1酸2堿1堿2酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)118思考題

寫(xiě)出下列各酸的共軛堿的化學(xué)式:NH4+;HCl;H2O;H2PO4-;HCO3-;H2SO4思考題寫(xiě)出下列各酸的共軛堿的化學(xué)式:119

溶液的pH值表示的意義?如何計(jì)算一元弱酸、弱堿溶液的pH值呢?思考溶液的pH值表示的意義?思考120第三節(jié)

水溶液的酸堿平衡一.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)第三節(jié)

水溶液的酸堿平衡一.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)121Kw稱(chēng)為水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。25℃時(shí)Kw=[H+][OH-]=1.0×10-14此關(guān)系不僅適用于純水,也可用于任何稀溶液。Kw稱(chēng)為水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。此關(guān)系不僅適用于純水122回顧:水溶液的pH值定義:pH=-lg[H+]關(guān)系:pH+pOH=14酸性pH<7堿性pH>7回顧:123二、酸堿的解離平衡1、酸和堿的解離平衡及解離平衡常數(shù)

酸:HB+H2OB-+H3O+

堿:B-+H2OHB-+OH-二、酸堿的解離平衡124Ka—酸的解離平衡常數(shù),

Kb—堿的解離平衡常數(shù)Ka和Kb與HB的本性及T有關(guān),與c無(wú)關(guān)Ka表示酸在水中釋放質(zhì)子能力的大小:Ka越大,表明其酸性越強(qiáng);Kb表示堿在水中接受質(zhì)子能力的大小:Kb越大,表明其堿性越強(qiáng)。Ka—酸的解離平衡常數(shù),1252.共軛酸堿解離平衡常數(shù)的關(guān)系

酸:HB+H2OB-+H3O+

堿:B-+H2OHB-+OH-

Ka·Kb=[H+][OH-]=Kw2.共軛酸堿解離平衡常數(shù)的關(guān)系126一定T,Kw是一常數(shù),Ka大,則Kb就小共軛酸的酸性越強(qiáng),其共軛堿的堿性就越弱;反之亦然。酸的濃度:CHB

酸性:由其本性決定,Ka大,酸性強(qiáng);

Kb大,堿性強(qiáng)。酸度:溶液中的[H+]一定T,Kw是一常數(shù),Ka大,則Kb就小127例:已知HAc的Ka為1.76×10-5,計(jì)算Ac-的Kb。解:答:Ac-的Kb為5.68×10-5。例:已知HAc的Ka為1.76×10-5,計(jì)算Ac-的Kb。1283.多元弱酸在水中的質(zhì)子傳遞反應(yīng)以碳酸為例:H2CO3H2CO3+H2OHCO3-+H3O+HCO3-+H2OCO32-+H3O+Ka1=[HCO3-][H3O+]/[H2CO3]Ka2=[CO32-][H3O+]/[HCO3-]3.多元弱酸在水中的質(zhì)子傳遞反應(yīng)以碳酸為例:H2CO3HC129三、一元弱酸、弱堿溶液pH值的計(jì)算

(一)水溶液的酸堿性及pH值溶液的pH值是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值。表示式為:pH=-lg[H+]即

[H+]=10-pH

如某酸溶液[H+]=0.001mol/L,則:pH=-lg[H+]=-lg0.001=-(-3)=3三、一元弱酸、弱堿溶液pH值的計(jì)算(一)水溶液的酸堿性及130pH和pOH之間的關(guān)系在室溫下,因:[H3O+][OH-]=1.0×10-14pH+pOH=pKw故pH+pOH=-lg1.0×10-14=14pH和pOH之間的關(guān)系在室溫下,因:131例:計(jì)算0.002mol/LNaOH溶液pH?(二)一元強(qiáng)酸(堿)溶液pH值的計(jì)算例:計(jì)算0.002mol/LNaOH溶液pH?(二)一元強(qiáng)酸132(二)一元強(qiáng)酸(堿)溶液pH值的計(jì)算(二)一元強(qiáng)酸(堿)溶液pH值的計(jì)算133(三)一元弱酸(堿)溶液pH值的計(jì)算若c.Ka≧20Kw,可以忽略水的解離。以弱酸HA為例:設(shè)弱酸的總濃度為c(三)一元弱酸(堿)溶液pH值的計(jì)算若c.Ka≧20Kw,可134由于弱酸的解離度很小(c/Ka≧500),故c-[H3O+]≈c因此當(dāng):c.Ka≧20Kw,c/Ka≧500

一元弱酸溶液的[H3O+]的最簡(jiǎn)計(jì)算公式為:由于弱酸的解離度很小(c/Ka≧500),故c-[H3135例:計(jì)算298K時(shí),0.10mol.L-1HAc溶液的pH值。例:計(jì)算298K時(shí),0.10mol.L-1HAc溶液的pH值136所以:所以:137一元弱堿溶液[OH-]的最簡(jiǎn)計(jì)算公式弱堿的總濃度一元弱堿溶液[OH-]的最簡(jiǎn)計(jì)算公式弱堿的總濃度138例:計(jì)算0.10mol.L-1NH3.H2O溶液的pH值。例:計(jì)算0.10mol.L-1NH3.H2O溶液的pH值。139[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件140[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件141[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件1421.同離子效應(yīng)三.同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)ki=[H+][Ac-]/[HAc]平衡向左移動(dòng),解離度減小1.同離子效應(yīng)三.同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)ki=[H+][Ac143這種在弱電解質(zhì)溶液中,加入與該弱電解質(zhì)具有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì),導(dǎo)致弱電解質(zhì)的解離度降低的效應(yīng)稱(chēng)為同離子效應(yīng)。定義:HCl=H++

Cl-ki=[H+][Ac-]/[HAc]平衡向左移動(dòng),解離度減小這種在弱電解質(zhì)溶液中,加入與該弱電解質(zhì)具有相同離子1442.鹽效應(yīng)

平衡向右移動(dòng),解離度增大定義:這種在弱電解質(zhì)溶液中加入不含相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),引起弱電解質(zhì)的解離度增大的效應(yīng)稱(chēng)為鹽效應(yīng)。2.鹽效應(yīng)定義:這種在弱電解質(zhì)溶液中加入不含相同離145兩種效應(yīng)的發(fā)生原因及其協(xié)同作用。同時(shí)存在,且同離子效應(yīng)>鹽效應(yīng)。討論:兩種效應(yīng)的發(fā)生原因及其協(xié)同作用。同時(shí)存在,且同離子效應(yīng)>鹽146第四節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的緩沖作用和組成實(shí)驗(yàn):樣品1,1L0.10mol·L-1NaCl溶液樣品2,1L含HAc和NaAc均為0.10mol的溶液操作:分別加入0.010mol強(qiáng)酸(HCl)觀察現(xiàn)象:pH值的變化結(jié)論:HAc和NaAc混合溶液有抵抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿而保持pH值基本不變的能力。第四節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的緩沖作用和組成147HAc-NaAcsystemNaClsolutionHAc-NaAcsystemNaClsolution148緩沖溶液:能抵抗外加少量

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋?zhuān)3制鋚H值基本不變的溶液緩沖作用(bufferaction):緩沖溶液對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋的抵抗作用緩沖溶液的組成:由足夠濃度的共軛酸堿對(duì)組成。緩沖系(buffersystem)或緩沖對(duì)(bufferpair):構(gòu)成緩沖溶液的共軛酸及其共扼堿。緩沖溶液:能抵抗外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍149

二緩沖溶液的組成1.弱酸及其對(duì)應(yīng)的鹽例如,HAc-NaAc

2.多元弱酸的酸式鹽及其對(duì)應(yīng)的次級(jí)鹽。

3.弱堿及其對(duì)應(yīng)的鹽例如:NH3-NH4Cl例如:NaHCO3-Na2CO3二緩沖溶液的組成1.弱酸及其對(duì)應(yīng)的鹽例如,HA150

以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與酸作用)少量H+平衡向左移動(dòng)共軛堿是抗酸成分三緩沖溶液的作用原理以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與酸作用)少量H+平151以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與堿作用):共軛酸是抗堿成分以HAc-NaAc緩沖溶液為例(與堿作用):共軛酸是抗堿成分152總結(jié)

由于緩沖體系中存在著弱酸(或弱堿)的離解平衡,且共軛酸堿的濃度都是較大的,因此加入少量的H+或OH-時(shí),只是使平衡發(fā)生了移動(dòng),當(dāng)重新建立平衡時(shí),體系中的H+量并無(wú)明顯變化,從而保持體系的pH值相對(duì)穩(wěn)定??偨Y(jié)由于緩沖體系中存在著弱酸(或弱堿)的離解平衡,153四、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)弱酸以及共軛堿組成的緩沖溶液以為HA—A-例:緩沖對(duì)質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡:四、緩沖溶液pH的計(jì)算(一)弱酸以及共軛堿組成的緩沖溶液以為154Ka:弱酸的解離常數(shù)。ca:共軛酸的濃度cb:共軛堿的濃度。Ka:弱酸的解離常數(shù)。155弱酸及其共軛堿組成的緩沖溶液pH的計(jì)算公式

緩沖溶液的pH值決定于共軛酸的解離常數(shù)和平衡時(shí)共軛堿與共軛酸的比值,該比值稱(chēng)為緩沖比。弱酸及其共軛堿組成的緩沖溶液pH的計(jì)算公式緩沖溶156(二)弱堿以及共軛酸組成的緩沖溶液(二)弱堿以及共軛酸組成的緩沖溶液157

公式中的濃度也可以用物質(zhì)的量表示,若以nA-表示共軛堿的物質(zhì)的量,以nHA表示共軛酸的物質(zhì)的量,V表示溶液的體積,則溶液的pH值為:公式中的濃度也可以用物質(zhì)的量表示,若以nA-表示共軛堿158(三).應(yīng)用兩種溶液混合求pH值(方法)★兩種溶液混合,濃度將改變★判斷反應(yīng)物的性質(zhì)(酸堿必反應(yīng))★找到反應(yīng)最終產(chǎn)物(僅相差一個(gè)H+就不會(huì)反應(yīng)了),如果相差一個(gè)H+,則為緩沖溶液,用亨—哈方程式求pH值。(三).應(yīng)用159

例:1L緩沖溶液中含有0.10molHAc和0.20molNaAc,求該緩沖溶液的pH值。解:該緩沖溶液中含有HAc-NaAc緩沖對(duì)又Ka(HAc)=1.76×10-5

Ca=0.10mol·L-1

Cb=0.20mol·L-1

pH=CbCa0.200.10pKa+lg——=4.75+lg——=5.05例:1L緩沖溶液中含有0.10molHAc和0.20m160例:將100ml0.10mol·L-1鹽酸溶液加入到400ml0.10mol·L-1氨水中,求混合后溶液的pH值,已知Kb(NH3)=1.76×10-5

例:將100ml0.10mol·L-1鹽酸溶液加入到40161[化學(xué)]第三章-酸堿解離平衡課件162(一)、緩沖容量1.緩沖容量:定義:?jiǎn)挝惑w積緩沖溶液的pH值改變1個(gè)單位時(shí),所需加入一元強(qiáng)酸或一元強(qiáng)堿的物質(zhì)的量。符號(hào):β五、影響緩沖溶液的緩沖能力的因素

(一)、緩沖容量五、影響緩沖溶液的緩沖能力的因素

163總濃度當(dāng)緩沖比一定,總濃度越大,緩沖容量越大。緩沖比a.最大緩沖能力當(dāng)總濃度一定時(shí),緩沖比等于1時(shí),緩沖容量最大,此時(shí)溶液:總濃度164緩沖容量與緩沖比的關(guān)系

1.

c總一定,b/a=1,β極大=0.576C總;2.b/a>10:1或b/a<1:10,β較小,緩沖能力顯著下降[Ac-]mol·L-1[HAc]mol·L-1緩沖比c總mol·L-1βmol·L-1·pH-1Ⅰ0.0950.00519∶10.10.0109Ⅱ0.090.019∶10.10.0207Ⅲ0.050.051∶10.10.0576Ⅳ0.010.091∶90.10.0207V0.0050.0951∶190.10.0109溶液緩沖容量與緩沖比的關(guān)系溶液165b.緩沖范圍(具有緩沖作用的pH范圍)當(dāng)緩沖比等于10時(shí),pH=pKa+1當(dāng)緩沖比等于1/10時(shí),pH=pKa-1pH值大致在pKa-1至pKa+1約兩個(gè)pH單位范圍內(nèi)

b.緩沖范圍(具有緩沖作用的pH范圍)166(二)緩沖溶液的配制

(1)選用適當(dāng)?shù)木彌_對(duì)

使緩沖對(duì)中弱酸的pKa值與待配緩沖溶液的pH值接近或相等,從而使緩沖溶液的緩沖比接近1:1,所配制溶液的pH值在緩沖對(duì)的緩沖范圍內(nèi),具有較大的緩沖容量。(二)緩沖溶液的配制

(1)選用適當(dāng)?shù)木彌_對(duì)167(二)緩沖溶液的配制

(2)有一定的總濃度

保證緩沖溶液中有足夠的抗酸成分和抗堿成分??倽舛忍?,β值較小,總濃度為:0.05~0.20mol·L-1β值:0.01~0.1mol·L-1

·pH-1(二)緩沖溶液的配制

(2)有一定的總濃度168(二)緩沖溶液的配制

注:在實(shí)際工作中常用相同濃度的弱酸和共軛堿按一定體積比來(lái)混合。pH=pKa(HA)+lg———VA-VHA(二)緩沖溶液的配制

注:在實(shí)際工作中常用相同169六緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義

緩沖系的緩沖作用對(duì)于人的正?;顒?dòng)有著重要的意義。人體的血液或其他體液中的化學(xué)反應(yīng)都必須在一定的pH值條件下進(jìn)行,所以要依靠存在于體液中的各種緩沖系來(lái)使它們的pH值保持恒定。六緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義緩沖系的緩沖作用對(duì)170

人體血液的pH值在7.35~7.45之間,pH﹤7.35就會(huì)出現(xiàn)酸中毒,pH﹥7.45就會(huì)出現(xiàn)堿中毒。

血液的pH值能夠維持在一個(gè)很小的范圍內(nèi),是由于血液中存在著多種緩沖系的緩沖作用以及肺、腎作用的結(jié)果。人體血液的pH值在7.35~7.45之間,pH﹤171人體血液中的緩沖對(duì)主要有:注意:碳酸–碳酸氫鹽緩沖對(duì)在血液中濃度最高,緩沖能力最大,維持血液正常pH值的作用也最重要.人體血液中的緩沖對(duì)主要有:注意:碳酸–碳酸氫鹽緩沖對(duì)172血液中緩沖系統(tǒng)的作用機(jī)理H2CO3—HCO3-緩沖系血液中緩沖系統(tǒng)的作用機(jī)理H2CO3—HCO3-緩沖系173能引起血液中酸度增加的因素能引起血液中酸度增加的因素174能引起血液中堿度增加的因素能引起血液中堿度增加的因素175第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡一.難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度與溶度積(KSP)難溶電解質(zhì)(微溶電解質(zhì)):溶解度小于0.1g/100g1.以AgCl為例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀與溶解達(dá)平衡時(shí):

Ksp=[Ag+][Cl-]

Ksp—溶度積常數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積)溶解沉淀第五節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀平衡一.難

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