電解質溶液和電離平衡

1、電解質溶液和電離平衡第一頁，共55頁。 溶液由溶質和溶劑組成。溶質分電解質和非電解質。 非電解質:溶于水后形成不帶電的分子的物質叫非電解質。 電解質:而溶于水后能形成帶電的離子的物質叫電解質。 電解質在溶液中是全部或部分以離子形式存在，電解質之間的反應實質上是離子反應。3.1 電解質的離解平衡第二頁，共55頁。3.1.1 強電解質溶液 電解質 強電解質弱電解質電離度小區(qū)別常根據(jù)電離度的大小，電解質相應地分為強電解質和弱電解質。電離度大第三頁，共55頁。 1.強電解質的概念 根據(jù)近代物質結構理論，強電解質是離子型化合物或具有強極性的共價化合物，它們在溶液中是全部電離的，電離度應接近100%。 觀

2、點：強電解質在溶液中是完全電離的，但是由于離子間的相互作用，每一個離子都受到相反電荷離子的束縛，這種離子間的相互作用使溶液中的離子并不完全自由，其表現(xiàn)是：溶液導電能力下降，電離度下降，依數(shù)性異常。3.1.1.強電解質第四頁，共55頁。強電解質包括強酸H2SO4、HCI、HNO3、HBr、HI強堿鹽NaOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2、KOH等?？扇苄缘柠}如NaCl、CuSO4等。難溶液性的鹽如AgCl、BaCl2等。第五頁，共55頁。2、活度與活度系數(shù) 活度：是指有效濃度，即單位體積電解質溶液中表現(xiàn)出來的表觀離子有效濃度，即扣除了離子間相互作用的濃度。以a （activity）表示。 f：

3、活度系數(shù)，稀溶液中，f Kb酸性 Ka=Kb中性 Ka Ksp, 溶液呈過飽和態(tài), 將有沉淀析出;Q 1.010-5, 所以, 可認為還沒有沉淀完全。(2)： 因為硫酸根過量，計算反應后剩余的硫酸根濃度：c(SO42-) = .(0.100.040 0.100.020)/0.20 = 0.010 (molL-1); BaSO4 Ba2+ + SO42- 平衡濃度: c/molL-1 x 0.10+x0.10+ x 0.10, c(Ba2+) = Ksp/ c(SO42-) =1.110-10/0.010 = 1.110-8,所以可認為鋇離子已以沉淀完全。第五十頁，共55頁。 在含有與難溶強電解

4、質不相同的離子的易溶強電解質時，都會使難溶強電解質的溶解度增大，這種現(xiàn)象稱之為鹽效應。 AgCl在NaNO3中的溶解度比在純水中要大，AgNO3 + NaCl = AgCl+ NaNO3 這是由于離子間相互作用，使離子與沉淀表面碰撞次數(shù)減少，沉淀速率減小，平衡向左移動。并不是沉淀劑加入越多越好。2.鹽效應:第五十一頁，共55頁。例4在分析化學上用鉻酸鉀作指示劑的銀量法稱為“莫爾法”。工業(yè)上常用莫爾法分析水中的氯離子含量。此法是用硝酸銀作滴定劑，當在水中逐滴加入硝酸銀時，生成白色氯化銀沉淀析出。繼續(xù)滴加硝酸銀，當開始出現(xiàn)磚紅色的鉻酸銀沉淀時，即為滴定的終點。假定開始時水樣中，c(Cl-) = 7

5、.110-3 molL-1;，c(CrO42-) = 5.010-3 molL-1。1、試解釋為什么氯化銀比鉻酸銀先沉淀？2、計算當鉻酸銀開始沉淀時，水樣中的氯離子是否已沉淀完全？ 若向含有多種離子的溶液中加入沉淀劑，各種沉淀會相繼生成，這種現(xiàn)象稱為分步沉淀。3.應用第五十二頁，共55頁。解：（1）AgCl（s） Ag+ + Cl- Ksp（AgCl） = 1.810-10Ag2CrO4（s） 2Ag+ + CrO42- Ksp（Ag2CrO4） = 1.110-12若開始生成氯化銀沉淀所需要的銀離子濃度為：c1(Ag+) =Ksp（AgCl）/ c(Cl-) = 1.810-10 /(7.1

6、10-3) = 2.510-8,若開始生成鉻酸銀沉淀所需要的銀離子濃度為：c2(Ag+) = Ksp（Ag2CrO4）/ c(CrO42-)1/2 = 1.110-12 /(5.010-3)1/2 = 1.510-5.(2)當鉻酸銀剛開始出現(xiàn)沉淀時的氯離子濃度已達:c(Cl-) = Ksp（AgCl）/ c(Ag+) = 1.810-10 /(1.510-5) = 1.210-5,此時氯離子濃度已接近10-5, 可近似認為已基本沉淀完全.第五十三頁，共55頁。例5已知某溶液中含有0.10 molL-1的Ni2+和0.10 molL-1的Fe3+,試問能否通過控制pH的方法達到分離二者的目的?由

7、附錄表2可查得:Ksp（Ni(OH)2） = 2.010-15, Ksp（Fe(OH)3） = 4.10-38.解：先求若生成氫氧化鎳沉淀所需的最低氫氧根濃度:c1(OH-) = Ksp（Ni(OH)2）/ c(Ni2+)1/2 = (2.010-15 /0.10)1/2 = 1.410-7.pH= 14.00 (-lg 1.410-7) = 14.00 6.85 = 7.15再求生成氫氧化鐵沉淀所需的最低氫氧根濃度:c2(OH-) = Ksp（Fe(OH)3）/ c(Fe3+)1/3 = (4.010-38 /0.10)1/3 = 7.410-13.pH= 14.00 (-lg 7.410-13) = 14.00 12.13 =1.87第五十四頁，共55頁。 因為生成氫氧化鐵所需要的氫氧根離子濃度低, 所以氫氧化鐵先沉淀。那么再計算當氫氧化鐵沉淀完全時的氫氧根離子濃度和溶液的pH. c3(OH-) = Ksp（Fe(OH)3）/ c(Fe3+)1/3 = 4.010-38 /(1.010-5)1/3 = 1.610-11. pH= 14.00 (-lg1.610-11)