1、 3.1 溶液的通性溶液的通性溶液：溶液：凡凡两种以上两种以上的物质混和形成的的物质混和形成的均匀稳定均匀稳定的分散体系，叫做溶液。的分散体系，叫做溶液。溶液的组成：溶质和溶剂溶液的组成：溶质和溶剂溶液的分类：溶液的分类：气体溶液、固体溶液、液体溶液气体溶液、固体溶液、液体溶液 （按溶质的不同）（按溶质的不同）电解质溶液、非电解质溶液电解质溶液、非电解质溶液溶解过程：溶解过程：溶质分子或离子的离散过程溶质分子或离子的离散过程 溶剂化过程溶剂化过程溶液的形成伴随随能量、体积、颜色的变化溶液的形成伴随随能量、体积、颜色的变化。3.1.1 3.1.1 非电解质溶液的通性非电解质溶液的通性 导电能力差
2、或不导电，难挥发导电能力差或不导电，难挥发相相系统中任何具有相同的物理性质和化学性质的系统中任何具有相同的物理性质和化学性质的部分。相与相之间往往有明确的界面隔开。部分。相与相之间往往有明确的界面隔开。单相系统单相系统(均匀系统均匀系统)只包含只包含1 1个相的系统，例如，个相的系统，例如，气体混合物或水溶液。气体混合物或水溶液。多相系统多相系统(不均匀系统不均匀系统)包含两相或多于两相的系包含两相或多于两相的系统，例如，包含有液态水和水蒸气的系统（气液相）或统，例如，包含有液态水和水蒸气的系统（气液相）或含有沉淀的溶液（固液相）等。含有沉淀的溶液（固液相）等。非电解质的稀溶液具有蒸气压下降、
3、沸点上升、凝固非电解质的稀溶液具有蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压等通性点下降和溶液渗透压等通性稀溶液的依数性稀溶液的依数性。稀溶液的依数性与一定量溶剂中所溶解溶质的物质的稀溶液的依数性与一定量溶剂中所溶解溶质的物质的量成正比量成正比依数定律依数定律。一、蒸气压下降一、蒸气压下降液态液态气态气态蒸发，熵增加凝聚，熵减少 当凝聚的速率和蒸发的当凝聚的速率和蒸发的速率达到相等速率达到相等时，液体时，液体和它的蒸气就处于和它的蒸气就处于平衡状态平衡状态。此时，。此时，蒸气蒸气所具有的所具有的压力叫做该温度下压力叫做该温度下液体液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。的饱和蒸气压，简称蒸气压。当有溶
4、质加入到溶剂中时，溶液的蒸气压会下降。当有溶质加入到溶剂中时，溶液的蒸气压会下降。溶液的蒸气压力实际是指溶液中溶液的蒸气压力实际是指溶液中溶剂溶剂的蒸气压力，的蒸气压力，(因为因为溶质是难挥发溶质是难挥发的，其蒸气压可忽赂不计的，其蒸气压可忽赂不计)。同。同一温度下，纯溶剂蒸气的压力与溶液蒸气压力一温度下，纯溶剂蒸气的压力与溶液蒸气压力之差之差叫做溶液的蒸气压下降。叫做溶液的蒸气压下降。蒸气压下降的原因蒸气压下降的原因 溶剂溶解了难挥发的溶质后，溶剂的一部分溶剂溶解了难挥发的溶质后，溶剂的一部分表面或多或少地被溶质的微粒所占据，从而使得表面或多或少地被溶质的微粒所占据，从而使得单位时间内从溶液
5、中蒸发出的溶剂分子数比原来单位时间内从溶液中蒸发出的溶剂分子数比原来从纯溶剂中蒸发出的分子数要少，也就是使得溶从纯溶剂中蒸发出的分子数要少，也就是使得溶剂的蒸发速率变小。剂的蒸发速率变小。n(Bn(B）表示溶质表示溶质B B的物质的量的物质的量n(B)/nn(B)/n表示溶质表示溶质B B的摩尔分数的摩尔分数p(A)p(A)表示纯溶剂的蒸气压。表示纯溶剂的蒸气压。二、沸点上升、凝固点下降二、沸点上升、凝固点下降某某液体液体的蒸气压力等于外界的蒸气压力等于外界气态气态压力时，液体就会沸压力时，液体就会沸腾，此时的温度称为该浓体的腾，此时的温度称为该浓体的沸点沸点，以，以bpbp表示。表示。某物质
6、的某物质的液相液相蒸气压力和蒸气压力和固相固相蒸气压力相等时的温度蒸气压力相等时的温度为该物质的为该物质的凝固点凝固点(或熔点或熔点)，以，以fpfp表示。表示。若两相的蒸气压力不等，则两相就不能共存，若两相的蒸气压力不等，则两相就不能共存，必有一相要向另一相转化。必有一相要向另一相转化。溶液中一般由于溶质的加入会使溶剂的凝固点溶液中一般由于溶质的加入会使溶剂的凝固点下降、溶液的沸点上升。而且溶液越浓，凝固点下降、溶液的沸点上升。而且溶液越浓，凝固点和沸点的改变越大。和沸点的改变越大。沸点上升、凝固点下降的原因沸点上升、凝固点下降的原因溶液蒸气压的下降。溶液蒸气压的下降。p110p110m m
7、质量摩尔浓度质量摩尔浓度:是指在是指在1 1kgkg溶剂中所含溶质的物质的量溶剂中所含溶质的物质的量K Kbpbp与与K Kfpfp分别是溶剂的摩尔沸点上升常数和溶剂的摩尔凝分别是溶剂的摩尔沸点上升常数和溶剂的摩尔凝固点下降常数固点下降常数(单位为单位为K KkgkgmoLmoL-1-1)。用途：用途：三、渗透压三、渗透压o膜上的孔只能允许溶剂的分子通过，而不能膜上的孔只能允许溶剂的分子通过，而不能允许溶质的分子通过，这种膜叫做允许溶质的分子通过，这种膜叫做半透膜半透膜。o被半透膜隔开的两边溶液若浓度不相等，则被半透膜隔开的两边溶液若浓度不相等，则在膜的两侧可以发生在膜的两侧可以发生渗透现象渗
8、透现象。o渗透是溶剂通过半透膜进入溶液中的渗透是溶剂通过半透膜进入溶液中的单方向单方向的扩散的扩散过程。过程。渗透压渗透压压力计压力计o若要使膜内溶液与膜外纯溶剂的液面相若要使膜内溶液与膜外纯溶剂的液面相平，必须在溶液液面上平，必须在溶液液面上增加一定压力增加一定压力，这，这个压力就是该溶液的个压力就是该溶液的渗透压渗透压。b ba ai iK KK KK K 酸（酸（acidacid）碱（碱（basebase）3.1.2 3.1.2 电解质溶液的性质电解质溶液的性质一、水的自偶电离一、水的自偶电离1水的离子积常数水的离子积常数Kwr H2O+H2O H3O+OH H2O H+OH 298K，
9、纯水中的纯水中的H3O+=OH =1.0 10 7 mol dm 3 Kw r水的离子积常数水的离子积常数14-3100.1)OH )(OH(+=CCK WK Kr rw w将随温度升高而增大，一般室温下取：将随温度升高而增大，一般室温下取：00.14=+=pOHpHpKrW？化学上化学上e.g:0.1mol dm 3 HCl溶液中，溶液中，H+=0.1mol dm 3 pH=lg(0.1mol dm 3/1mol dm 3)=1.0 pOH=14.0 1.0=13.0e.g:0.1mol dm 3 NaOH溶液中，溶液中，OH =0.1mol dm 3 pOH=lg(0.1mol dm 3/
10、1mol dm 3)=1.0 pH=14.0 1.0=13.02.*酸碱指示剂酸碱指示剂HIn表示石蕊表示石蕊 HIn H+In 红红 蓝蓝pH试纸试纸二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡1一元弱酸的电离过程一元弱酸的电离过程 HA H+A 115.27=molKJGmrramrKRTGln=51074.1=raKKar随随T升高而增大升高而增大c cc(HA)c(HA)c c)c(Ac(Ac c)c(Hc(H(HA)(HA)K Ki i+=v r rG Gm m 不太大，一定温不太大，一定温度区间范围内温度改变度区间范围内温度改变对对K Ka ar r数值影响不大，一数值影响不大，一
11、般以般以298298K K代替。代替。e.g:HAc H+AcfGm/kJmol1 399.61 0 372.46 2一元弱碱的电离过程一元弱碱的电离过程计算计算NH3H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq)的平衡常数：的平衡常数：NH3H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq)fGm/kJ mol-1 -263.76 -79.37 -157.27rbmrKRTGln12.27=51076.1=rbKK Kb b可以通过公式用相应的可以通过公式用相应的K Ka a求算：求算：5100.2/=rarWbKKK3电离度和稀释定律电离度和稀释定律%=(已解离的分子数已解离的分子数/原分
12、子数原分子数)100%=(已电离的浓度已电离的浓度/初始浓度初始浓度)100%电解度电解度(离解度离解度%)：平衡时弱电解质的电离百分率平衡时弱电解质的电离百分率 HA =H+A 初始浓度初始浓度 c 0 0平衡浓度平衡浓度 c c c c Ka=(c /c )2/c(1 )/c 当当 500)500)时，时，1 =1 Ka=c 2 =稀释定律稀释定律表明随着溶液浓度的降低，电离度增大。表明随着溶液浓度的降低，电离度增大。cKa三、弱酸溶液中离子浓度的计算：三、弱酸溶液中离子浓度的计算：HA H+A-H2O H+OH 起起 cHA 0 0平平 cHA-x x x HA的的Kr Kw ，且浓度【
13、且浓度【HA】不是很小时，水的电不是很小时，水的电 离可以忽离可以忽略，溶液中【略，溶液中【H+】【】【A-】24)(24)0222HAaaaHAaaaHAaaHA2acK(KKcK(KKcKKxcxK+=+=+=xxxxHAAH舍负）若若c cHAHA/K/Ka a 400 400（500500）则则c cHAHA-x-x c cHAHA )(21cKcKcxKaHAaHA2apppHx+=e.g:e.g:计算下列各浓度的计算下列各浓度的HAHA溶液的溶液的 HH+和电离度和电离度 （1 1）0 0.1.1 mol/dmmol/dm3 3(2)(2)1.0 1.0 10 10-5-5 mol
14、/dmmol/dm3 3 解解：（：（1）x x2 2/0.1-x=/0.1-x=K Ka ar r （c/K c/K 400,400,0.1-x0.1-x 0.1)0.1)x x2 2/0.1/0.1 =1.74 10-5 x x=HH+1.3 1.3 10 10-3-3 mol/dmmol/dm3 3 =1.3%=1.3%(2)(2)c/K 400c/K 10102 2,求求 H H+时时,可做一元弱酸处理。可做一元弱酸处理。K K1 1 二元弱酸中二元弱酸中,酸根的浓度近似等于二级电离常酸根的浓度近似等于二级电离常数数,与酸原始浓度关系不大。与酸原始浓度关系不大。在多元弱酸溶液中在多元弱
15、酸溶液中,酸根浓度极低酸根浓度极低,在需要大量在需要大量酸根离子酸根离子参加的化学反应中参加的化学反应中,要用要用相应的盐相应的盐而不是而不是相应的酸。相应的酸。e.g:计算计算0.1 mol dm-3的的H2S水溶液水溶液(饱和水溶液饱和水溶液)的的H+、HS-、S2-及及pOH。一级平衡一级平衡 H2S =H+HS-起始浓度起始浓度 0.1 0 0平衡浓度平衡浓度 0.1-x x xc/Ka1 400,近似地：近似地：0.1-x=0.1 x2/0.1 =Ka1 1.2 10-7 x=H+=HS-=7.5 10-5 moldm 3二级平衡二级平衡:HS-=H+S2-平衡浓度平衡浓度:7.5
16、10-5 7.5 10-5 yKa2=H+S2-/HS-=1.2 10-15y S2-=Ka2 1.2 10-15 H+OH-=Kw 10-14 H+=7.5 10-5 OH-=1.3 10-10 moldm 3 pOH =10.11e.g:在在0.3 mol/dm3的盐酸溶液中通入的盐酸溶液中通入H2S水溶水溶液至饱和，求溶液中的液至饱和，求溶液中的HS-和和S2-解：解：一级平衡一级平衡 H2S =H+HS-起始浓度起始浓度 0.1 0.3 0平衡浓度平衡浓度 0.1 0.3 x x=HS-=K1 0.1/0.3=1.9 10-8 moldm 3二级平衡二级平衡 HS-=H+S2-平衡浓度
17、平衡浓度:1.9 10-8 0.3 yy=S2-=K2 HS-/H+=1.2 10-15 1.9 10-8/0.3=7.6 10-23 moldm 3 e.g:试计算试计算0.1moldm-3Na2S溶液中溶液中,S2-,OH-以及以及S2-的电离度的电离度.解解:S2-在水溶液中的分步电离平衡在水溶液中的分步电离平衡 S2-+H2O =OH-+HS-HS-+H2O =OH-+H2S3.8102.1/100.1/151421=aWbKKK71514108.1102.1/100.1/12=aWbKKK由于由于Kb1 Kb2,溶液溶液OH-取决于第一步电离取决于第一步电离,S2-+H2O =OH-
18、+HS-起始浓度起始浓度 0.1 0 0平衡浓度平衡浓度 x 0.1-x 0.1-x OH-HS-/S2-=8.3 (0.1-x)2/x=8.3 0.1-x 0.1x=1.2 10-3 1moldm-3=S2-OH-=0.1-1.2 10-3=9.9 10-2=HS-%=(0.1-1.2 10-3/0.1)100 =99%四、盐效应四、盐效应&同离子效应同离子效应 HAc H+Ac-加入加入NaClNaCl，平衡向解离的方向移动，增大了弱电，平衡向解离的方向移动，增大了弱电解质的电离度。解质的电离度。在弱电解质溶液中加入强电解质时，该弱电解质在弱电解质溶液中加入强电解质时，该弱电解质的电离度将
19、会增大，这种效应称为盐效应。的电离度将会增大，这种效应称为盐效应。加入强电解质后溶液中的离子强度增大，加入强电解质后溶液中的离子强度增大，活度减小，电离度增大。活度减小，电离度增大。HAc H+Ac-加入加入NaAc，NaAc Na+Ac-溶液中【溶液中【-】大大增加，平衡向左移动，降低大大增加，平衡向左移动，降低了了HAHAc c的电离度。的电离度。同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子（阳离子或阴离子）的强电解质后，解离平衡发（阳离子或阴离子）的强电解质后，解离平衡发生左移，降低了电解质的电离度作用，生左移，降低了电解质的电离度作用，降低，降低，称
20、为同离子效应。称为同离子效应。E.g:在在0.1 mol dm-3的的HAc溶液中加入固体溶液中加入固体NaAc,使使 NaAc的浓度达到的浓度达到0.2 mol dm-3,求该溶求该溶液中液中H+和电离度和电离度解：解：HAc H+Ac-起起 0.1 0 0.2 平平 0.1-x x 0.2+x x(0.2+x)/0.1-x=1.8 10-5 0.2+x 0.2,0.1-x 0.1,故：故：x=H+=9 10-6 mol dm-3,=H+/c=9 10-6/0.1=0.009%,电离度大大降低电离度大大降低 实验事实：向纯水实验事实：向纯水(pH=7.0)pH=7.0)中加入少量酸或中加入少
21、量酸或碱，碱，pHpH值会发生显著变化；向值会发生显著变化；向HAcHAc-NaAcNaAc液中加入少量酸或碱，溶液的液中加入少量酸或碱，溶液的pHpH值几乎不变。值几乎不变。1.1.缓冲溶液缓冲溶液:是一种能抵抗少量强酸、强碱和是一种能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系的水的稀释而保持体系的pHpH值基本不变的溶液。值基本不变的溶液。结论：少量外来酸碱的加入不会影响溶液的结论：少量外来酸碱的加入不会影响溶液的pHpH值，缓冲溶液的缓冲能力有一定限度。值，缓冲溶液的缓冲能力有一定限度。2.缓冲原理：缓冲原理：HAc H+Ac-(弱电解质）弱电解质）NaAc Na+Ac-(强电解质）强电解质
22、）加入酸，如加入酸，如HClHCl，H H+与与AcAc-结合，生成结合，生成HAcHAc，平衡平衡左移，溶液左移，溶液pHpH值变化不大。值变化不大。抗酸成分抗酸成分抗碱成分抗碱成分加入碱，如加入碱，如NaOHNaOH，HAcHAc与与OHOH-与结合，生成与结合，生成AcAc-，溶液溶液PHPH值变化也不大值变化也不大盐酸ccKxa/=aKccx=酸盐3缓冲溶液缓冲溶液H+(pH)的计算的计算弱酸弱酸HA 弱酸强碱盐弱酸强碱盐MA HA H+A-初始初始 c c酸酸 0 c0 c盐盐 平平 c c酸酸-x x x cx c盐盐+x x 盐碱ccpKpb/lgOH=弱碱弱碱 强酸弱碱盐强酸弱
23、碱盐的缓冲体系：的缓冲体系：盐酸ccpKpHa/lg=HA是弱酸，是弱酸，它的电离度本它的电离度本来就很小，加来就很小，加上同离子效应上同离子效应(由由MA电离产电离产生的大量生的大量A-离离子子)，其电离度，其电离度将变得很小。将变得很小。X很小，可以很小，可以忽略。忽略。c c酸酸c c盐盐缓冲溶液的缓冲溶液的pH取决于两个因素，取决于两个因素，即即Ka(Kb)及及c酸酸/c盐盐（c碱碱/c盐盐）适当地稀释缓冲溶液时，由于酸和盐同等程适当地稀释缓冲溶液时，由于酸和盐同等程 度地减少，度地减少，pH值基本保持不变。值基本保持不变。若若稀释过度，当弱酸电离度和盐的水解作用发稀释过度，当弱酸电离
24、度和盐的水解作用发 生明显变化时，生明显变化时，pH值就会发生明显的变化值就会发生明显的变化。一切缓冲溶液的缓冲能力都有一定限度，为了一切缓冲溶液的缓冲能力都有一定限度，为了定量地表示缓冲溶液缓冲能力的大小，提出定量地表示缓冲溶液缓冲能力的大小，提出“缓冲缓冲容量容量”的概念。的概念。能使每升缓冲溶液的能使每升缓冲溶液的pH值改变值改变1个单位所需加个单位所需加入强酸或强碱的摩尔数，叫做缓冲溶液的缓冲容量入强酸或强碱的摩尔数，叫做缓冲溶液的缓冲容量。找出与溶液所需控制的找出与溶液所需控制的pH值相近的值相近的pK值的弱酸值的弱酸或弱碱。或弱碱。如果如果pK值与值与pH不相近，需按所要求的不相近
25、，需按所要求的pH值利用值利用 计算弱酸和弱酸盐的浓度比。计算弱酸和弱酸盐的浓度比。c c酸酸/c c盐盐一般一般在在0.1-100.1-10范围内具有缓冲能力，故范围内具有缓冲能力，故pH pH=pKapKa 1 1根据根据实际需要选用适当实际需要选用适当的的浓度浓度和和缓冲容量缓冲容量，并依，并依此算此算出出所需所需弱弱酸和酸和弱酸弱酸此溶液的此溶液的体积体积，配制配制成成缓缓冲溶液冲溶液。缓冲液不与反应物或生成物发生反应，配制药用缓冲液不与反应物或生成物发生反应，配制药用缓冲溶液时还应考虑溶液的毒性。缓冲溶液时还应考虑溶液的毒性。盐酸ccpKpHa/lg=e.g1 欲配制欲配制pH=5.
26、0的缓冲溶液的缓冲溶液应选择体系应选择体系NaAc-HAc体系，体系，pKa=4.74e.g2 欲配制欲配制pH=9.0的缓冲溶液，应选择的缓冲溶液，应选择NH3-NH4Cl体系体系,pKb=4.74,pH=9.26e.g3:缓冲溶液的组成为缓冲溶液的组成为1.00 mol dm-3的的NH3H2O和和1.00 mol dm-3的的NH4Cl,试计算（试计算（1）缓冲溶液）缓冲溶液的的pH值；（值；（2）将）将1.0 cm3浓度为浓度为1.00 mol dm-3的的NaOH溶液加入到溶液加入到50 cm3该溶液时引起的该溶液时引起的pH值值变化；（变化；（3）将同量的）将同量的NaOH加入到加
27、入到50 cm3纯水纯水中引起的中引起的pH值变化值变化解：（解：（1）=4.74 pH=9.261/1lg108.1lg/lgOH5=盐碱ccpKpb(2)在在50 cm3缓冲溶液中含缓冲溶液中含NH3H2O和和NH4+各为各为0.05 mol,加入加入NaOH的量为的量为0.001 mol OH，它将消耗，它将消耗0.001 mol NH4+并生成并生成0.001 mol NH3H2O，故：故：NH3H2O NH4 OH平平 x 盐碱ccpKpb/lgOH=73.4051.0001.0005.0051.0001.0005.0lg74.4=+=pH=9.27（3）OH-=1 0.001/0.
28、051=0.0196 pOH=1.7 pH=12.3051.0001.005.0+051.0001.005.0由一个简单正离子由一个简单正离子(称为中心离子称为中心离子)和几个中性分和几个中性分子或其它离子子或其它离子(称为配位体称为配位体)结合而成的复杂离子叫结合而成的复杂离子叫做配离子，又称为做配离子，又称为络离子络离子，络合离子，络合物离子，络合离子，络合物离子，配合物配合物离子。离子。配合物的解离：配合物的解离：配离子的解离：配离子的解离：解离常数解离常数对同一类型对同一类型(配位体数目相同配位体数目相同)的配离子来说，的配离子来说，K K越大，越大，表示配离子越易解离，即配离子越不稳
29、定。所以配离表示配离子越易解离，即配离子越不稳定。所以配离子的子的K K又称为不稳定常数，用又称为不稳定常数，用K Ki i表示。表示。配离子的稳定配离子的稳定性也可用配离子的稳定常数性也可用配离子的稳定常数K Kf f表示。表示。ifKK1=平衡的平衡的移动移动 A AgClgCl(s)Ag(s)Ag+(aqaq)+)+ClCl-(aqaq)当溶解与结晶的速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶的速度相等时，达到平衡状态 K KAgClAgCl=Ag=Ag+ClCl-为一常数，为一常数，该常数称为溶度积常数，用该常数称为溶度积常数，用K Kspsp表示。表示。A An nB Bm m(s)(s)
30、nAnAm m+(aqaq)+)+mBmBn n-(aqaq)则则K Kspsp,AnBmAnBm=A=Am+m+n n B Bn n-m m用途：用途：同一类型的电解质，可以用同一类型的电解质，可以用K Kspsp直接比较溶解度的大小，直接比较溶解度的大小，不同类型的难溶电解质，不能用不同类型的难溶电解质，不能用K Kspsp比较。比较。溶解 结晶e.g:计算计算298K时时AgCl的的Ksp,AgCl解：解：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)166.55)80.109(124.7726.131=+=molkJrGmspKRT ln=101078.1=spKe.g:已知已知Ksp,
31、AgCl 1.78 10-10，Ksp,Ag2CrO4 1.78 10-10，试求试求AgCl和和Ag2CrO4的溶解度的溶解度解：（解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（mol dm-3),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平平 S1 S1 21SKsp=511037.1=S322224)2(SSSKsp=521054.6=S(2)设设Ag2CrO4的溶解度为的溶解度为S2（mol dm-3),则：则：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平平 2S2 S2e.g:把足量的把足量的AgCl放入放入1dm3 1.0 mol dm-3的盐酸的盐酸
32、溶液中，溶解度是多少？溶液中，溶解度是多少？解：解：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平平 S S 1 1101078.1=SKsp AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)任意状态下的溶度积任意状态下的溶度积Q=Am+nBn-m(1)(1)时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）(2)(2)时，沉淀与饱和溶液的平衡时，沉淀与饱和溶液的平衡(3)(3)时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解则沉淀会溶解spmmKQRTQRTrGrGlnln=+=spKQ spKQ=spKQ e.g:（1）往盛有往盛有1.0 dm
33、3纯水中加入纯水中加入0.1 cm3浓度为浓度为0.01 mol dm-3 的的CaCl2和和Na2CO3:Ca2+=CO32-=0.1 10-3 0.01/1.0 =10-6 mol dm-3 Q=Ca2+CO32-=10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。当当 时有沉淀生成时有沉淀生成spKQ 解解:Ag2CrO4 2Ag+CrO42-Ksp=Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全时的浓度为1.0 10-6 mol dm-3336122124dmmol104.1100.1100.2CrOAg+=spK352124dmmol105.4C
34、rOAg+=spKe.g:向向1.0 10-3 mol dm-3 的的K2CrO4溶液中滴溶液中滴加加AgNO3溶液溶液,求开始有求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的沉淀生成时的Ag+?CrO42-沉淀完全沉淀完全时时,Ag+=?离子沉淀完全时的浓度离子沉淀完全时的浓度小于小于1010-6-6 或或1010-5-5 e.g:向向0.1 mol dm-3 的的ZnCl2溶液中通溶液中通H2S气体至气体至饱和时，溶液中刚有饱和时，溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶沉淀生成，求此时溶液的液的H+=?解解:ZnS Zn2+S2-H2S 2H+S2-=0.21 mol dm-33212222dmmol10
35、0.21.0100.2ZnS+=spK21SHSH222aaKK=+21211572122100.21.0101.7103.1SSHH21+=aaKKSZn22+=spK 在一定条件下使在一定条件下使一种离子先沉淀一种离子先沉淀而而其他离子在其他离子在另一条件下后沉淀另一条件下后沉淀出来出来的现的现象。象。对同一类型的沉淀，对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉越小越先沉淀，且淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全，对相差越大分步沉淀越完全，对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。过计算才能确定。推断题推断题物质分离题型物质分离题型e.g:如果溶液中如果溶
36、液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 mol dm-3,使使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么不沉淀的条件是什么?31639313)101100.4()Fe(OH+=spK解解:Fe(OH)3 Fe3+3OH-Ksp=Fe3+OH-3=4.0 10-39 Fe3+沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为 =1.5 10-11 mol dm-3 pOH=10.8 pH=3.2Mg开始沉淀的开始沉淀的PH值为值为:=1.3 10-5 mol dm-3 pOH=4.9 pH=9.1因此因此,只要控制只要控制pHpH值在值在3.2-9.13.2-9.1之间即可使之间即
37、可使FeFe3+3+定量沉淀而定量沉淀而使使MgMg2+2+不沉淀。不沉淀。2111212)1.0108.1()Mg(OH+=spKe.g:如果溶液中如果溶液中Zn2+和和Fe2+的浓度均为的浓度均为0.10 mol dm-3,能否利用通入能否利用通入H2S气体使气体使Zn2+和和Fe2+定定量分离？量分离？Zn2+和和Fe2+分离完全的分离完全的PH值为多少值为多少?解：解：Zn2+H2S ZnS+2H+-1 Fe2+H2S FeS+2H+-267.5SSSHZnHZnS,22222121spaaKKKK=+4FeS,2222221084.1SSSHFeH21+=spaaKKKK522121
38、024.3FeZn+=KKZn2+沉淀完全时的沉淀完全时的pH值为：值为：pH=3.12Fe2+开始沉淀时的开始沉淀时的PH值为：值为：pH=3.87因此，控制因此，控制pHpH值在值在3.12-3.873.12-3.87之间即可将之间即可将ZnZn2+2+和和FeFe2+2+分离完全。分离完全。21222221)SHZn(HSHZnH1=+KK42161053.7)1.010167.5(=21222222)SHFe(HSHFeH1=+KK42161036.1)1.01.01084.1(=当当 时沉淀发生溶解，使时沉淀发生溶解，使Q Q减小的方法有减小的方法有 (1)利用氧化还原方法降低某一离
39、子的浓度。利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。(2)生成弱电解质。生成弱电解质。（教材：酸碱溶解法）（教材：酸碱溶解法）(3)生成络合物生成络合物。H2S 弱电解质弱电解质FeS Fe2+S2-氧化还原氧化还原 S+NO+HS+NO+H2 2O O H+HNO3spKQ 配合物配合物*两性氢氧化物的溶解两性氢氧化物的溶解*解解:SnS Sn2+S2-Ksp=Sn2+S2-0.01 mol SnS溶解将产生溶解将产生0.01 mol的的H2S H2S 2H+S2-=0.96 mol dm-3 故所需盐酸的起始浓度为故所需盐酸的起始浓度为:0.96+0.02=0.98 mol dm-3323252
40、2dmmol100.101.0100.1SnS+=spK21SHSH222aaKK=+21231572122100.101.0101.7103.1SSHH21+=aaKKe.g:使使0.01 mol SnS溶于溶于1 dm-3 的盐酸中，求所的盐酸中，求所需盐酸的最低浓度需盐酸的最低浓度=?借助有关试剂的作用，由一种沉淀转化为另一种借助有关试剂的作用，由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程沉淀的过程,如如:BaCO3+CrO42-BaCrO4 +CO32-该反应向右进该反应向右进 行的趋势很大行的趋势很大50CrOCO43BaCrO,BaCO,2423spspKKK=起分散作用被分散3.4 胶体与界
41、面化学34.1分散体系1、什么是“分散体系”？一种（几种）物质 的 细小粒子 分散于 另一种物质中 分散质(大小有别)分散剂（分散介质）a)分子或离子分散体系-真溶液（单相体系）：0.11 nm(10-6 m),例如：泥浆水(悬浊液）、牛奶、豆浆等。肉眼或在显微镜下可观察到微粒，静置易沉淀，是一种不稳定的体系。2、三种常见的分散体系在分散系内，分散质和分散剂都可以是液体、固体或气体，它们两两组合起来可构成九种类型的分散系，这是分散系的另一种分类方法，见下表。按聚集状态分类的各种分散系按聚集状态分类的各种分散系 分散质分散剂实例气气气空气、家用煤气液气云、雾固气烟、灰尘气液泡沫液液牛奶、豆浆、农
42、药乳浊液固液泥浆、金溶胶气固浮石、泡沫塑料、木炭液固肉冻、珍珠（包藏着水的碳酸钙等）固固红宝石、合金、有色玻璃3.4.2胶体1.胶体的种类、制备按分散介质（分散剂）的不同，常把胶体分为溶胶和气溶胶两大类。溶胶的制备方法：分散法、凝聚法、超声法、电弧法、胶溶法等。3.溶胶的动力学特性和光学、电学特性（）布朗运动（）丁铎尔效应溶胶的光学性质（）电泳和电渗溶胶的电学性质（4）胶体的表面特性吸附作用4.胶粒的结构(Ag I)m n I-1(n-x)K+x-x K+胶粒胶团 胶核 电位离子 反离子 反离子吸附层 扩散层3.4.33.4.3表面活性剂表面活性剂 表面活性剂是一类能够显著降低水表面张力的物质
43、，其特点是加入量很小而降低表表面活性剂是一类能够显著降低水表面张力的物质，其特点是加入量很小而降低表 面面张力的收效很大张力的收效很大在许多工业生产中表面活性剂部是不可缺少的 化学助剂，人们日常生活中所用的肥皂。冼衣粉等洗涤剂都是表面活性剂。特别在第二次 世界大战以后随着石油工业的发展兴起了合成表面活性剂的工业进一步促进了表面活 性剂在各个领域的应用。至今，人类生活和生产的各个部门几乎没有不应用表面活性剂 的。凡是能显著凡是能显著降低表面张力的物质叫做表面活性剂。降低表面张力的物质叫做表面活性剂。表面活性剂的结构和分类：表面活性剂的结构和分类：各种表面活性剂的分子结构具有共同的特点，即分子中同
44、时存在亲水（极性）基团和亲油（非极性）基团，如图所示羟基、羧基、磺酸基、氨基即为极性基团，烷基即为非极性基团。根据表面活性剂分子所包含的极性基团的不同，一般将其分为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂等。3 35 5 水的污染水的污染 固态固态液态液态各类胶态物质、各类胶态物质、悬浮物、污泥、悬浮物、污泥、各种夹杂物各种夹杂物无机污染无机污染物物有机污染有机污染物物3.5.1水中的污染物水中的污染物无机污染物无机污染物汞汞、镉镉Cd、铅、铬铅、铬Cr等重金属离子等重金属离子砷的化合物砷的化合物氰化物氰化物毒性：毒性：能在生物体内积累，不易排出体外，即使含能
45、在生物体内积累，不易排出体外，即使含量很小也有毒性，因此危害很大。量很小也有毒性，因此危害很大。汞中毒：汞中毒：神经损害、瘫痪、精神错乱、失明等症状，神经损害、瘫痪、精神错乱、失明等症状，称为水俣病。称为水俣病。来源于汞极电解食盐厂、汞制剂农药厂、来源于汞极电解食盐厂、汞制剂农药厂、用汞仪表厂等的废水。我国规定工业废水中汞的最大用汞仪表厂等的废水。我国规定工业废水中汞的最大允许排放浓度为允许排放浓度为0.05mg dm-3。镉中毒：镉中毒：引起贫血、肾脏损害，并且使大量钙质从尿引起贫血、肾脏损害，并且使大量钙质从尿中流失，引起骨质疏松。骨胳变脆，全身骨节疼痛难中流失，引起骨质疏松。骨胳变脆，全
46、身骨节疼痛难忍，称为骨疼病。忍，称为骨疼病。来源于金属矿山、冶炼厂、电镀厂、来源于金属矿山、冶炼厂、电镀厂、某些电池厂、特种玻璃制造厂及化工厂等的废水某些电池厂、特种玻璃制造厂及化工厂等的废水。我我国工业废水中铬的最大允许排放浓度为国工业废水中铬的最大允许排放浓度为0.1 mg dm-3。铅中毒：铅中毒：危害神经系统和造血系统，引起痉挛、精神危害神经系统和造血系统，引起痉挛、精神迟钝、贫血等。迟钝、贫血等。来源于金属矿山、冶炼厂、电池厂、来源于金属矿山、冶炼厂、电池厂、油漆厂等的废水。我国工业废水中铅的最大允许排放油漆厂等的废水。我国工业废水中铅的最大允许排放浓度为浓度为1.0mg dm-3。
47、铬中毒：铬中毒：砷中毒：砷中毒：自己总结氰化物：氰化物：有机污染物有机污染物3.5.2 水污染的处理水污染的处理v较大颗粒的悬浮物、夹杂物较大颗粒的悬浮物、夹杂物重力分离法、过虑法重力分离法、过虑法分离分离v不易沉降、很细小的悬浮物和胶态物质不易沉降、很细小的悬浮物和胶态物质混凝法混凝法：加入混凝剂使不易沉降的、悬浮于水中胶态物质沉降。加入混凝剂使不易沉降的、悬浮于水中胶态物质沉降。v可溶性的无机污染物可溶性的无机污染物化学法：化学法：通过化学反应的使通过化学反应的使其与所加试剂其与所加试剂(药品药品)发生反应发生反应离子交换、电渗析、离子交换、电渗析、反渗透；反渗透；v有机污染物有机污染物生
48、物法：利用微生物对复杂有机污染生物法：利用微生物对复杂有机污染物的降解作用，把有毒物质转化为无毒物质，使污水得物的降解作用，把有毒物质转化为无毒物质，使污水得到净化。到净化。P155 1P159 4凝固点下降的程度依据于单位体积内溶质的微粒数，凝固点下降的程度依据于单位体积内溶质的微粒数，而单位体积内的微粒数则依据溶液的浓度和溶质的电而单位体积内的微粒数则依据溶液的浓度和溶质的电离情况而定。离情况而定。cf=f f的意义：的意义：溶液浓度越小，离于间的距离越大，离子间相互吸引、溶液浓度越小，离于间的距离越大，离子间相互吸引、牵制的作用就越弱牵制的作用就越弱，离子就越离子就越“自由自由”。活度和
49、浓度之间的差别就。活度和浓度之间的差别就越小，越小，f f值就越接近于值就越接近于1 1。活度因子表示了溶液中离子间相互吸引、牵制作用的大小。活度因子表示了溶液中离子间相互吸引、牵制作用的大小。活度因子的大小与离子浓度和离子所带的电荷数有关。活度因子的大小与离子浓度和离子所带的电荷数有关。222332222121)(211izczczczczcIinn=+=ArrheniusArrhenius(阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯)18871887年提出了年提出了酸碱酸碱电离理论电离理论：凡是在凡是在水溶液水溶液中中能够电离能够电离产生的产生的阳离阳离子全部都是子全部都是H H+的化合物叫酸的化合物叫酸；电离
50、时产生的电离时产生的阴阴离子全部是离子全部是OHOH 的化合物叫碱。的化合物叫碱。局限：局限：无法解释无法解释NaCONaCO3 3，NaNa3 3POPO4 4 呈碱性；呈碱性；NHNH4 4ClCl现现酸性的事实；无法解释非水溶液中的酸碱行为酸性的事实；无法解释非水溶液中的酸碱行为液氨中：液氨中：NHNH4 4+NH+NH2 2-=2 NH=2 NH3 3一、一、BrBrnsrednsred Lowry Lowry质子理论质子理论19231923年，丹麦年，丹麦BrBrnsrednsred和英国和英国LowryLowry提出提出1 1、酸碱质子理论酸碱质子理论 凡是能凡是能给出质子给出质子
