1、学习目标：。（一）基本概念（一）基本概念在水溶液里全部电离为离子的电解质在水溶液里全部电离为离子的电解质 强酸强酸(HNO3、HCl、H2SO4)强碱强碱(KOH、NaOH)大多数盐类大多数盐类 在水溶液中主要以分子形式存在，只在水溶液中主要以分子形式存在，只有一小部分电离成离子。有一小部分电离成离子。无机弱酸无机弱酸(H2S、HCN、H2CO3)弱碱弱碱(NH3H2O)水水基本概念基本概念强电解质：弱电解质：（二）、弱电解质电离度和电离平衡常数（二）、弱电解质电离度和电离平衡常数 1、电离平衡、电离平衡 在一定条件（如温度、浓度）下，弱电解质分子在水溶液中电离成离子的速率和离子结合成分子的速
2、率相等，分子和离子浓度不再随时间而改变的状态，叫做电离平衡。电离平衡和其他化学平衡一样，是一种动态平衡。例如：CH3COOH H +CH3COO平衡时，溶液里醋酸分子、醋酸根离子和氢离子的浓度都保持不变。+-2 2、同离子效应同离子效应同离子效应：同离子效应：在弱电解质的溶液中，加入和弱电解质具有在弱电解质的溶液中，加入和弱电解质具有相同离子的强电解质，使得弱电解质电离度减小的现象。相同离子的强电解质，使得弱电解质电离度减小的现象。HAC H +AC+-加入加入AcAc-，平衡左移，平衡左移，HAc HAc的电离度降低的电离度降低 NH3 +H2O NH4 +OH+-加入加入NH4,平衡左移，
3、平衡左移，NH3 的电离度降低。的电离度降低。+3.电离度电离度电离度 ：平衡时，已电离的弱电解质分子数占原：平衡时，已电离的弱电解质分子数占原来总分子数（包括已电离和未电离）的百分数。来总分子数（包括已电离和未电离）的百分数。常用常用表示。表示。%100子总数溶液中原有电解质的分已电离的分子数 弱电解质的电离度与其本性有关。弱电解质的电离度与其本性有关。电解质越弱，电解质越弱，电离度电离度就就越小；电解质越强，电离度就越大；越小；电解质越强，电离度就越大；弱电解质的电离度还跟溶液的浓度、温度等有关。同一弱电弱电解质的电离度还跟溶液的浓度、温度等有关。同一弱电解质，浓度越小，电离度就越大；解质
4、，浓度越小，电离度就越大；常见弱电解的电离度见书中表常见弱电解的电离度见书中表7-14 4、电离常数、电离常数弱电解质在水中存在着弱电解质在水中存在着电离平衡电离平衡(和化学平衡一样，是一种动和化学平衡一样，是一种动态平衡）态平衡），他们的电离平衡常数通常叫做，他们的电离平衡常数通常叫做电离常数电离常数如：如：HAC，在溶液中存在如下平衡：，在溶液中存在如下平衡：平衡时：Ka 称弱酸的电离常数称弱酸的电离常数同理，一元弱碱同理，一元弱碱NH3 H2O 有：有：NH3 +H2O NH4+OH-Kb 称弱碱的电离常数称弱碱的电离常数电离常数公式-aH Ac HA Kc3-4NHOHNH Kb 多元
5、弱酸的电离H2SH+HS-多元弱电解质在水溶液中的电离是分步（或分级）进行的，多元弱电解质在水溶液中的电离是分步（或分级）进行的，每一级都有一个电离常数，以每一级都有一个电离常数，以H H2 2S S水溶液为例：水溶液为例：HS-H+S2-一元电离：二级电离：)298(101.9SHHSH82-21KKa)298(101.1HSSH12-22KKaKa1 Ka2 同样，磷酸在水中存在如下分步电离同样，磷酸在水中存在如下分步电离一级：一级：311052.7aK821023.6aK133102.2aK 一般情况下，对于多元弱酸，一般情况下，对于多元弱酸，K Ka3 a3 K Ka2a2K Ka1a
6、1，即下一级，即下一级电离比上一级电离难得多。电离比上一级电离难得多。为什么？为什么？（1 1）第一级电离出来的酸根离子有负电性，使得氢离子更难失去。）第一级电离出来的酸根离子有负电性，使得氢离子更难失去。（2 2）第一级电离出来的氢离子抑制了第二级电离，即浓度对化学平衡的）第一级电离出来的氢离子抑制了第二级电离，即浓度对化学平衡的影响或同离子效应。影响或同离子效应。二级：二级：三级：三级：多元弱酸的电离H3PO4 H+H+H+H2PO4-+H2PO4-HPO4 2-HPO4 2-+PO43-电离常数是电解质的特征常数，不同电解质有不同的电离常数是电解质的特征常数，不同电解质有不同的 电离常数
7、；电离常数；v 电离常数电离常数Ka（Kb）值越大，表示电离程度越大，酸（碱）值越大，表示电离程度越大，酸（碱）性越强；性越强；v 电离常数具有平衡常数的一切特征，与温度有关而与浓电离常数具有平衡常数的一切特征，与温度有关而与浓 度无关。度无关。对Ka、Kb的说明以以HA表示一种弱酸，电离常数为表示一种弱酸，电离常数为Ka,浓度为浓度为c,求求H+浓度浓度X及及电离度电离度 HA H+A-开始时浓度开始时浓度：c 0 0平衡时浓度平衡时浓度：c-x x x 则有：则有：2aH A xHAxKc2axKcaxKc平衡时平衡时H+浓度很小，浓度很小，c x c，所以所以推导Ka与的关系式bbO H
8、KKcc或稀释定律稀释定律表达式表达式cKa c为酸或碱的浓度()500 a bcK当时近似条件aaHKKcc或稀释定律表达式电离度却随浓度的变化而变化，对同一弱电解质，电离度却随浓度的变化而变化，对同一弱电解质，随着溶液浓度的减小，其电离度随着溶液浓度的减小，其电离度 增大。增大。Ka与与 都能反映弱酸弱碱电离能力的大小。都能反映弱酸弱碱电离能力的大小。电离常数是平衡常数的一种形式，它不随浓度变电离常数是平衡常数的一种形式，它不随浓度变 化，化，K Ki i值愈大，表示电离程度愈大。值愈大，表示电离程度愈大。Ka与在水溶液中有离子参加的反应称为离子反应。在水溶液中有离子参加的反应称为离子反应
9、。用实际参加反应的离子符号来表示化学反应用实际参加反应的离子符号来表示化学反应实质的式子叫离子方程式。实质的式子叫离子方程式。例如：硫酸钠溶液跟氯化钡溶液的反应例如：硫酸钠溶液跟氯化钡溶液的反应 Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl 2Na+SO42-+Ba2+2Cl-=BaSO4+2Na+2Cl-SO42-+Ba2+=BaSO4二、离子反应和离子方程式二、离子反应和离子方程式（一）、离子反应和离子方程式（一）、离子反应和离子方程式1、写出反应的化学方程式；写出反应的化学方程式；2 2、弱电解质（包括弱酸、弱碱、水等）、弱电解质（包括弱酸、弱碱、水等）、难溶物或易挥发性（气体）物质
10、都应写成分子式或难溶物或易挥发性（气体）物质都应写成分子式或化学式，易溶强电解质写成离子式；化学式，易溶强电解质写成离子式；3 3、消去方程式两边不参加反应的离子；消去方程式两边不参加反应的离子；4 4、检查离子方程式两边各种原子数目、各离子电检查离子方程式两边各种原子数目、各离子电荷的总代数和是否相等。荷的总代数和是否相等。书写离子方程式时书写离子方程式时，一般应遵循以下原则，一般应遵循以下原则（二）、离子反应发生的条件：（二）、离子反应发生的条件：1 1、生成难溶于水的物质。生成难溶于水的物质。2 2、生成易挥发物质（气体）。生成易挥发物质（气体）。3 3、生成弱电解质（包括水）。生成弱电
11、解质（包括水）。只要符合其中之一即可只要符合其中之一即可 。三、水的电离和溶液的三、水的电离和溶液的pH（一）水的离子积H2O(l)H+OH-+-14wHOH1.010K 水是弱电解质25达平衡时：Kw 称称纯水的离子积常数，简称水的离子积。纯水的离子积常数，简称水的离子积。在稀溶液中有在稀溶液中有：+-14wHOH=1.0 10K （二）溶液的酸碱性和（二）溶液的酸碱性和pHpHpOHlgH lgOH H+很小的溶液，在化学上常用pH来表示溶液的酸碱性。pHpOH14 酸性溶液：pH7，H+10-7 中性溶液：pH7，H+10-7 碱性溶液：pH7，H+10-7 H+、pH与溶液酸碱性的关系
12、（三）酸碱指示剂（三）酸碱指示剂酸碱指示剂酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱。一般是有机弱酸或有机弱碱。它们的颜色变化是在一定的它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的。范围内发生的。表表7-4 常用酸碱指示剂的变色范围常用酸碱指示剂的变色范围pH试纸试纸pH计（酸度计）计（酸度计）滴定滴定方法方法pH测定的方法甲基红溴百里酚蓝酚酞酸碱指示剂法酸碱指示剂法几种常用酸碱指示剂及其在各种pH值下的颜色 下列几种盐的水溶液的酸碱性：下列几种盐的水溶液的酸碱性：NaCl NaAC NH4Cl Na2CO3 NH4AC 中性中性 碱性碱性 酸性酸性 碱性碱性 中性中性 水溶液的酸碱性，取决于溶液中水溶液
13、的酸碱性，取决于溶液中H+和和OH-浓度的大小，浓度的大小，上述溶液中的上述溶液中的H+和和OH-是如何产生的呢？是如何产生的呢？（一）水解的概念（一）水解的概念水溶液中都有：水溶液中都有：H2O H+OH-NaAc溶液：溶液：NaAc Ac-+Na+HAcH+OH-NaAc溶液显碱性溶液显碱性 Ac-是弱酸的根，与是弱酸的根，与H+有很强的结合能力，消耗有很强的结合能力，消耗H+，破坏，破坏了水的电离平衡，使水向电离方向移动，溶液中了水的电离平衡，使水向电离方向移动，溶液中OH-浓度增加浓度增加。NH4Cl溶液：溶液：水的电离平衡遭到破坏，水会继续电离，溶液中水的电离平衡遭到破坏，水会继续电
14、离，溶液中H+浓度浓度增大。增大。H+OH-溶液显酸性溶液显酸性-H2O H +OH+NH4Cl Cl-+NH4+NH3H2O 盐类在水溶液里电离出的离子跟水电离的盐类在水溶液里电离出的离子跟水电离的H+或或OH-结结合生成弱电解质（弱酸或弱碱）的反应合生成弱电解质（弱酸或弱碱）的反应。盐的水解盐的水解：+NH4 +H2O NH3H2O +H+以以NH4Cl溶液为例：溶液为例：以以NaAc溶液为例：溶液为例：Ac +H2O HAc +OH-1、强酸弱碱盐的水解、强酸弱碱盐的水解2、强碱弱酸盐的水解、强碱弱酸盐的水解NH4+Ac-+H2O NH3H2O+HAc 以以NH4Ac为例：为例：CO32
15、-+H2O HCO3-+OH-HCO3-+H2O H2CO3+OH-多元弱酸强碱盐的水解多元弱酸强碱盐的水解 较复杂较复杂,与多元弱酸的电与多元弱酸的电离相似，也是分步进行的如离相似，也是分步进行的如Na2CO3的水解。的水解。第一步水解的程度远大于第二步。第一步水解的程度远大于第二步。3、弱酸弱碱盐的水解弱酸弱碱盐的水解 4、多元弱酸强碱盐的水解、多元弱酸强碱盐的水解1、温度的影响2、溶液酸碱度的影响(二）影响盐类水解的因素 能够抵抗外加少量酸、碱或稀释而保持溶液的能够抵抗外加少量酸、碱或稀释而保持溶液的pH值几乎值几乎不变的作用称为不变的作用称为缓冲作用缓冲作用。具有缓冲作用的溶液称为。具
16、有缓冲作用的溶液称为缓冲缓冲溶液。溶液。即：溶液的即：溶液的pH能在一定范围内不因少量稀释或外能在一定范围内不因少量稀释或外加少量强酸或强碱而发生显著变化。加少量强酸或强碱而发生显著变化。（一）定义（一）定义缓冲溶液的缓冲原理是同离子效应。缓冲溶液的缓冲原理是同离子效应。五、缓冲溶液五、缓冲溶液 弱弱酸酸+此此弱酸盐弱酸盐 弱弱碱碱+此此弱碱盐弱碱盐多元多元弱弱酸酸式盐酸酸式盐+其对应的其对应的次级盐次级盐 缓冲溶液中一定要同时具备两种成分物质，缓冲溶液中一定要同时具备两种成分物质，一种物质能消耗外加的少量酸，另一种物质一种物质能消耗外加的少量酸，另一种物质能够消耗外加的少量碱。这两种成分分别
17、称能够消耗外加的少量碱。这两种成分分别称抗酸、抗碱抗酸、抗碱成分。成分。（二）组成（二）组成HAcH+Ac-NH3 NH4Cl缓冲体系 pH 910NH3+H2O NH4+OHNH4Cl NH4+Cl-NaAc Na+Ac-典型的缓冲溶液典型的缓冲溶液HAc NaAc缓冲体系 pH 46c平衡cHAc x cHAccNaAc+x cNaAcx（三）缓冲溶液（三）缓冲溶液pH值的计算值的计算+-HAcH+Ac+-NaAcaHAcHAcx =HAccKc HAc NaAc缓冲体系:+HAcaNaAcx=HcKcor:or:常见缓冲溶液抗碱成分的Ka、pKa见书中表7-4。aH+c=Kc弱 酸弱 酸
18、 盐apH=p+lgcKc弱 酸 盐弱 酸bOH-c=Kc弱碱弱碱盐弱酸弱酸弱酸盐缓冲体系：弱酸盐缓冲体系：bpOH=p+lgcKc弱碱盐弱碱例例：HAc-NaAc缓冲体系，缓冲体系，(1)计算计算 0.20 mol/L HAc与与0.20mol/LNaAc混合溶液的混合溶液的pH值。值。解：查表得知醋酸的Ka=1.7610-5pH=4.75答：该缓冲溶液的pH为4.75。例题-5ap=-lg 1.7610=4.75KaNaAc0.2pH=p+lg=4.75+lg=4.75HAc0.2cKcHAcH+Ac-HAc NaAc体系中加入体系中加入HCl、NaOH后组分浓度的变化后组分浓度的变化 缓
19、冲溶液缓冲溶液pH=4.75pH=4.80pH=4.71+NaOH水水pH=7.00+NaOH+HClpH=11.69pH=2.31+HClNHNH3 3NHNH4 4ClCl缓冲液的缓冲机理同此。缓冲液的缓冲机理同此。HAc NaAc体系体系缓冲机理1.1.配制一定配制一定pHpH的缓冲溶液，可以选择与所需的缓冲溶液，可以选择与所需pHpH值相等或值相等或 接近的弱酸接近的弱酸（弱碱）及其盐，使得缓冲溶液的（弱碱）及其盐，使得缓冲溶液的pHpH在所要求的稳定的酸度范围之内在所要求的稳定的酸度范围之内。2.2.为了使缓冲溶液对外加酸、碱有同等的缓冲能力，通常要配制缓冲为了使缓冲溶液对外加酸、碱
20、有同等的缓冲能力，通常要配制缓冲对浓度比为对浓度比为1 1左右的缓冲溶液。左右的缓冲溶液。3.3.为了使缓冲溶液有一定的抗酸、抗碱能力，要求缓冲对有一定的浓为了使缓冲溶液有一定的抗酸、抗碱能力，要求缓冲对有一定的浓度，一般浓度范围在度，一般浓度范围在0.05 mol/L0.05 mol/L0.5 mol/L 0.5 mol/L 之间。之间。4.4.所选择的缓冲溶液，不能与反应物或生成物发生副反应。药用缓冲所选择的缓冲溶液，不能与反应物或生成物发生副反应。药用缓冲溶液还必需考虑到是否有毒性等溶液还必需考虑到是否有毒性等。5.5.通过计算，然后配制通过计算，然后配制。工业上工业上 半导体器件上Si
21、O2，要用HF腐蚀掉，用的是HF-NH4F缓冲液，而不是单一的HF。SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O生物学生物学 人体的血液中：H2CO3-NaHCO3和NaH2PO4-Na2HPO4使血浆血浆pH值值能保持恒定：pH=7.40.05。农业上 土壤中：H2CO3-NaHCO3和NaH2PO4-Na2HPO4以及其他有机弱酸及其共轭碱组成复杂的缓冲系统，使土壤维持一定的pH值。一、弱电解质的电离平衡一、弱电解质的电离平衡在一定条件（如温度、浓度）下，弱电解质分子在水在一定条件（如温度、浓度）下，弱电解质分子在水溶液中电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相溶液中电离成离子的速率和离子结合
22、成分子的速率相等，分子和离子浓度不再随时间而改变的状等，分子和离子浓度不再随时间而改变的状态，态，叫做叫做电离平衡。电离平衡。电离平衡和其他化学平衡一样，是一种动态平衡。电离平衡和其他化学平衡一样，是一种动态平衡。%100子总数溶液中原有电解质的分已电离的电解质分子数电离度如如HAcHAc的电离常数可表示为的电离常数可表示为:COOHCHCOOCH HK3-3a在弱电解质溶液里，加入和弱电解质具有相同离子的在弱电解质溶液里，加入和弱电解质具有相同离子的强电解质，使弱电解质的电离度减小的现象称为同离强电解质，使弱电解质的电离度减小的现象称为同离子效应。子效应。二、离子反应和离子方程式二、离子反应和离子方程式三、水的电离和溶液的三、水的电离和溶液的pH四、盐的水解四、盐的水解盐类水解程度的大小，主要由盐的本性所决定。同时当水盐类水解程度的大小，主要由盐的本性所决定。同时当水解达到平衡时，跟其它平衡一样，也受温度、浓度等的影响。解达到平衡时，跟其它平衡一样，也受温度、浓度等的影响。五、缓冲溶液五、缓冲溶液
