中南民族大学：《无机化学》课程教学资源（PPT课件）10 电解质溶液 Electrolyte Solutions

10.23多元弱酸的解离平衡 多元弱酸在水中分步解离,解离常数逐级减小(表10-10); 溶液中各离子间的平衡同时建立,离子浓度必须同时满足该 溶液中的所有平衡。 例如: HaS=H++HS Ka=[H]HS][H2S]=57×103 HS=H+ S Ka2=[H[s2]HS1=12×1015 Ka1xKa2=K=[H"]2s2][H2S]=68×1023 上页下页退出

上页 下页 退出 10.2.3 多元弱酸的解离平衡 多元弱酸在水中分步解离，解离常数逐级减小（表10-10）； 溶液中各离子间的平衡同时建立，离子浓度必须同时满足该 溶液中的所有平衡。 例如： H2S ⇌ H+ + HS￾Ka1 = [H+ ][HS- ]/[H2S] = 5.7  10-8 HS- ⇌ H+ + S2- Ka2 = [H+ ][S2- ]/[HS- ] = 1.2  10-15 Ka1  Ka2 = K = [H+ ] 2 [S2- ]/[H2S] = 6.8  10-23

例:常温常压下,H2S气体在水中的饱和浓度为01moL,求溶液中[H IHS]和S2 解:H2S→H++HSK1=[H+IHSH2S=1.3×107, 0.1x x2/0.1=13×10,x=[H=[HS|=114×104molL1 HS=H+S2K2=HS21/HS=1.14×104S21/1.14×104={s2 S2]=K2=71×1015(molL) 在溶液中还存在 H2S=2H++S2K=K1K2=[H{S21/H2S]。 对二元弱酸H2A,溶液[由第一级电离决定,可认为HA|≈{H,即 HA的第二步电离极小被忽略,[A2数值近似等于K2,比较H2A的强弱,只 须比较K1 上页下页退出

上页 下页 退出 例：常温常压下，H2S气体在水中的饱和浓度为0.1molL-1 ，求溶液中[H+ ]、 [HS- ]和[S 2- ]。 解： H2S ⇌ H+ +HS- K1 = [H+ ][HS- ]/[H2S]= 1.310-7 ， 0.1 x x x 2 /0.1 = 1.310-7 , x=[H+ ]=[HS- ]=1.1410-4 molL-1 HS- ⇌ H+ + S2- K2 = [H+ ][S2- ]/[HS- ]= 1.1410-4 [S2- ]/1.1410-4 = [S2- ] [S2- ] = K2 = 7.110-15 (molL-1 ) 在溶液中还存在 H2S ⇌ 2H+ + S2- K = K1K2 = [H+ ] 2 [S2- ]/[H2S]。 对二元弱酸H2A，溶液[H+ ]由第一级电离决定，可认为 [HA- ][H+ ]，即 HA-的第二步电离极小被忽略，[A2- ]数值近似等于K2，比较H2A的强弱，只 须比较K1

例10-4:在0.1moL盐酸溶液中通入H2S至饱和,求溶液中S2浓度。 解:HC完全电离,[H1=0.1molL,因此H2S解离的H几乎为零, H2S=2H++S2 K=KK2=[H+2S21/H2S=0.12x/0.1=9.23×102 例10-5:求0.1M的HPO4溶液中H3PO4l、[H2PO41、[HPO21、[PO431 、[H]和[OHH]。 解 HPOe H++HPO 0.1-x K1=x2(0.1-x)=7.6×103;x=[H]=[H2PO1=24×102 H2PO4 H++HPO 2.4×1022.4×10 K2=y24×102/24×102=63×103;y=|HPO21=6.3×108 HPO4- P H** +POa. 6.3×1082.4x10-2 K3=22.4×10216,3×108=4.4×10-13;z[PO43]=116×1018 OH|=Kw/H=1.0×10-142.4×102=4.17×1013

例10-4：在0.1molL-1盐酸溶液中通入H2S至饱和，求溶液中S 2-浓度。 解：HCl完全电离，[H+ ] = 0.1molL-1 ，因此H2S解离的H+几乎为零， H2S ⇌ 2H+ + S2- 0.1 x K = K1K2 = [H+ ] 2 [S2- ]/[H2S] = 0.12x/0.1 = 9.2310-22 例10-5：求0.1M的H3PO4溶液中[H3PO4 ]、[H2PO4 - ]、[HPO4 2- ]、[PO4 3- ] 、[H+ ]和[OH- ]。 解： H3PO4 ⇌ H+ + H2PO4 - 0.1-x x x K1 = x2 /(0.1-x) = 7.610-3；x= [H+ ] = [H2PO4 - ] = 2.410-2 H2PO4 - ⇌ H+ + HPO4 2- 2.410-2 2.410-2 y K2 = y2.410-2 /2.410-2 = 6.310-8；y= [HPO4 2- ] = 6.310-8 HPO4 2- ⇌ H+ + PO4 3- 6.310-8 2.410-2 z K3 = z2.410-2 /6.310-8 = 4.410-13；z=[PO4 3- ]= 1.1610-18 [OH- ]=KW/[H+ ]= 1.010-14/2.410-2= 4.1710-13

10.2.4缓冲溶液 般的水溶液,若受到酸、碱或水的作用,其pH值易发 生明显变化。但许多化学反应和生产过程常要求在一定的 pH值范围内才能进行或进行得比较完全。 那么怎样的溶液才具有维持自身pH范围不变的作用 呢?实践发现,弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液具 有这种作用。 上页下页退出

上页 下页 退出 10.2.4 缓冲溶液 一般的水溶液，若受到酸、碱或水的作用，其pH值易发 生明显变化。但许多化学反应和生产过程常要求在一定的 pH值范围内才能进行或进行得比较完全。 那么怎样的溶液才具有维持自身pH范围不变的作用 呢？实践发现，弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液具 有这种作用

冲作用原从HAc-NaAc组的綴冲喀液魉例,說明綴冲作用的原。 这种冲溶液的特氚是:体系中同时含有粗当大量的HAc和AC,弄存在 着HAc的解离平齋: HAc+H20÷H3O++Ac 当外加适量酸时,溶液中的Ac瞬间即与外加H结合成HAc,平衡左 移;当外加适量碱时,溶液中未解离的HAc就继续解离以补充H的消 耗,平衡右移。 能抵抗少量强酸、强碱和水稀释而保持体系的pH值基本不变的溶液 称为缓冲溶液。通过同离子效应保持pH值基本不变的作用称为缓冲作 用。缓冲作用原理是同离子效应。 上页下页退出

上页 下页 退出 缓冲作用原理以HAc-NaAc组成的缓冲溶液为例，说明缓冲作用的原理。 这种缓冲溶液的特点是：体系中同时含有相当大量的HAc和Ac-，并存在 着HAc的解离平衡： 当外加适量酸时，溶液中的Ac-瞬间即与外加H+结合成HAc，平衡左 移；当外加适量碱时，溶液中未解离的HAc就继续解离以补充H+的消 耗，平衡右移。 HAc + H2O ⇌ H3O+ + Ac− 能抵抗少量强酸、强碱和水稀释而保持体系的pH值基本不变的溶液 称为缓冲溶液。通过同离子效应保持pH值基本不变的作用称为缓冲作 用。缓冲作用原理是同离子效应