资源简介

(共13张PPT)
单元四 溶液
溶液的浓度表示及换算
稀溶液的依数性
酸碱质子理论和解离平衡
溶液的pH及计算 、溶液酸度的控制
教学内容
熟悉溶液的浓度表示方法、相关计算与换算；
理解稀溶液的依数性及其应用；
了解酸碱质子理论，掌握水的质子自递及常见酸碱溶液pH的相关计算；
理解缓冲溶液的组成及作用，掌握缓冲溶液的配制及应用；
教学目标
一、强电解质和弱电解质
电解质
可溶性电解质
难溶性电解质
强电解质
弱电解质
说明:电解质的强弱与溶剂有关(一般以水作溶剂)。
电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电（解离）的化合物。
非电解质：在水溶液中或熔融状态下不导电的化合物。
任务三 电解质溶液和解离平衡
在水溶液中能完全解离成自由移动离子的化合物。解离不可逆，不存在解离平衡，在水溶液中全部以离子状态存在；导电性强。
NaCl Na+ + Cl-
（离子型化合物）
HCl H+ + Cl-
（强极性分子）
（一）强电解质
实验表明：强电解质在溶液中解离度都小于100%？？
任务三 电解质溶液和解离平衡
Debye P和Hückel E （1923）电解质离子相互作用理论：
要点：
①强电解质在水中全部解离，溶液中阴、阳离子浓度较大，离子之间静电作用较强。
②离子间通过静电力作用，每一个离子都被周围电荷相反的离子包围着，形成离子氛。使每一个离子都受到相反电荷离子的束缚而产生相互牵制作用。
+
-
-
-
-
+
+
+
离子氛
　　强电解质溶液中的离子不是独立的自由离子，不能完全自由运动，不能百分之百地发挥离子应有的效能。溶液导电能力下降，解离度下降，反应能力降低，产生一种解离不完全的假象。
任务三 电解质溶液和解离平衡
溶液离子浓度愈大，离子价数愈高，离子氛作用越强烈，离子移动的速度越小，离子的导电能力就越小，实际测出的解离度就越小。
一般来说，表观解离度大于30%的电解质为强电解质；反之则为弱电解质
反映了强电解质溶液中离子间相互制约的程度。
强电解质在外观上所表现出的解离度。
1.表观解离度
任务三 电解质溶液和解离平衡
aB = rB × cB
2.活度与活度系数
单位体积电解质溶液中表现出来的表观离子有效浓度，即扣除了离子间相互作用的浓度，以a (activity）表示。
（2）活度系数（rB ）:
稀溶液中， rB < 1; 极稀溶液中, rB → 1。
（1）活度
溶液愈稀,离子间的距离愈大，离子间的牵制作用愈弱，离子氛和离子对出现的机会愈少，活度与浓度间的差别就愈小。
反映了电解质溶液中离子间相互制约的程度大小。
活度与浓度的比值。
任务三 电解质溶液和解离平衡
表示了离子在溶液中产生的电场强度的大小。
(3)离子强度
ci—溶液中第 i 种离子的浓度;
zi —第 i 种离子的电荷.
离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系数越小；
离子强度越小，活度系数约为1。稀溶液接近理想溶液，活度近似等于浓度；
离子电荷越大，相互作用越强，活度系数越小。
任务三 电解质溶液和解离平衡
在水溶液中只有少部分分子解离成阴、阳离子，大部分以分子状态存在。
特点：弱电解质的解离过程是可逆的,在溶液中存在一个动态的解离平衡；导电性弱（极性共价键化合物HAc，HCN，NH3· H2O等）。
醋酸的解离平衡如下式所示：
HAc
H + + Ac-
在平衡状态下，弱电解质在水溶液中的解离程度的大小可以定量地用解离平衡常数或解离度来表示。
（二）弱电解质
任务三 电解质溶液和解离平衡
（一）弱电解质的解离平衡常数
二、弱电解质的解离平衡
弱电解质在溶液中达到解离平衡状态时的平衡常数，用Ka或Kb表示。
HAc H+ + Ac-
平衡时：
一元弱碱NH3 ·H2O 的水溶液： NH3 + H2O NH4+ + OH-
一元弱酸HAc 的水溶液：
弱酸的解离常数
弱碱的解离常数
解离常数表示平衡时弱电解质解离趋势大小，K值越大，解离程度越大；
任务三 电解质溶液和解离平衡
（二） 解离度（ α）
解离度：平衡时，已解离的弱电解质分子数占解离前溶液中电解质分子总数的百分比 ，常用α表示。
不同的电解质，浓度相同时， 解离度不相同，电解质越弱，解离度就越小；
解离度随浓度的变化而变化，同一弱电解质，浓度越小，解离度就越大
% = (已解离的分子数/原分子数) 100%
= (已解离的浓度/初始浓度) 100%
任务三 电解质溶液和解离平衡
初始浓度： c 0 0
平衡浓度： c – α·c α·c α·c
（三） 解离常数与解离度的关系
以HA表示一种弱酸，设：浓度为c 、解离度为α
HA H+ + A-
α 很小时，1 － α≈1，
∴ Ka≈c · α2
稀释定律：弱电解质溶液的解离度与其浓度的平方根成反比，浓度越小，解离度越大。
Ka、α 都能反映解离能力的大小；Ka不随浓度变化，Ka值愈大，解离程度愈大；
α随浓度的变化，同一弱电解质，浓度减小，解离度α 增大。
任务三 电解质溶液和解离平衡
（四）影响解离平衡的因素
1.同离子效应
同离子效应—在弱电解质溶液中，加入一种与其含有相同离子的强电解质，将引起平衡向左移动，而使弱电解质的解离度降低的现象。
应用：配制缓冲溶液，控制调节和控制溶液酸度；
控制弱酸溶液中酸根离子的浓度，使某些金属离子沉淀，另一些不沉淀，从
而达到分离、提纯的目的。
任务三 电解质溶液和解离平衡
2.盐效应
在HAc的溶液中，加入含有非共同离子的强电解质如NaCl，由于溶液中离子间相互牵制作用增强，Ac-和H+结合成分子的机会下降而使其解离增大。
盐效应：在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质含有非共同离子的强
电解质时，该弱电解质的解离度将会增大。
任务三 电解质溶液和解离平衡

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