: 1.76×10-5=0.20(1-a)式中a同样可以忽略，1-a=1.可解得：a=0.018%4.2.2活度、离子强度与盐效应18℃时：0.10mo1·L-1HC1溶液表观解离度只有92%；0.10mo1·L-1Na0H溶液表观解离度为84%1.活度与离子强度：荷电离子间以及离子与溶剂分子间的相互作用，会形成离子氛，甚至离子对，使离子参加化学反应的有效浓度比实际浓度低。活度：离子在化学反应中起作用的有效浓度对于稀溶液，a=gc式中g为活度系数或活度因子)8的大小表示溶液中离子间相互吸引或牵制作用的大小.g的大小与离子浓度，尤其是离子电荷有关.1-(,+,.+)-eZi离子强度定义为：.式中ci、Zi分别为溶液中i离子的浓度和电荷数.基本规律：较稀的弱电解质；难溶电解质；g=1极稀的强电解质.强电解质溶液；较浓的弱电解质8<1对于中性分子g=1.一般手册，附录中所给的平衡常数大多为活度平衡常数（即平衡常数表达式中各项均以活度代入）严格来说，溶液的酸度是指溶液中H30+的活度，即：pH=-1g(aeq(H30+))忽略离子强度时，pH=-1g[H30+]，简写：pH=-1g[H+].2.盐效应：盐效应：在弱电解质溶液中加入易溶强电解质时，使该弱电解质解离度增大的现象盐效应是与同离子效应完全相反的作用一般来说，只有在离子强度较大的场合，要求较高的情况下才考虑盐效应4.2.3金属离子的水解平衡及其移动1.金属离子的水解反应及其主要特点：(1)金属离子的水解反应：一些金属离子，与水作用形成相应的难溶物质的反应例如以下这些水解反应：Al2S3 + H20 =A1 (OH)3 +H2SBi (NO3)2 +H20 = BiONO3 + 2HN03FeC13+H20=Fe(OH)3+3HC1SbC13+H20=Sb0C1+2HC1SnC12 + H20 =Sn(OH)2+2HC1(2)主要特点：均产生难溶物质：其中象FeC13之类的物质水解过程也是逐级进行，但过程复杂得多；金属强酸盐的水解都产生强酸：加入相应的强酸可以抑制水解的发生.水解过程为吸热过程升高温度将有利于水解反应的进行6
∴ 1.76×10-5 = 0. 20(1-a) 式中 a 同样可以忽略, 1-a =1. 可解得: a = 0.018% 4.2.2 活度、离子强度与盐效应 18℃时:0.10 mol·L-1HCl 溶液表观解离度只有 92%; 0.10 mol·L-1NaOH 溶液表观解离度为 84%. 1.活度与离子强度: 荷电离子间以及离子与溶剂分子间的相互作用, 会形成离子氛,甚至离子对,使离子参加化学反应的有效 浓度比实际浓度低. 活度:离子在化学反应中起作用的有效浓度. 对于稀溶液, a = gc 式中 g 为活度系数(或活度因子) g 的大小表示溶液中离子间相互吸引或牵制作用的大小. 6 g 的大小与离子浓度,尤其是离子电荷有关. ( ) ∑= =+++= n i n ZcZc.ZcZcI ii n 1 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 离子强度定义为: 1 2 式中 ci、Zi 分别为溶液中 i 离子的浓度和电荷数. 基本规律: 较稀的弱电解质;难溶电解质; g = 1 极稀的强电解质.强电解质溶液;较浓的弱电解质 g < 1 对于中性分子 g = 1. 一般手册,附录中所给的平衡常数大多为活度平衡常数(即平衡常数表达式中各项均以活度代入). 严格来说,溶液的酸度是指溶液中 H3O+的活度,即:pH= -lg{aeq(H3O+)} 忽略离子强度时, pH = -lg[H3O+], 简写:pH = -lg[H+]. 2.盐效应: 盐效应: 在弱电解质溶液中加入易溶强电解质时,使该弱电解质解离度增大的现象. 盐效应是与同离子效应完全相反的作用.一般来说,只有在离子强度较大的场合,要求较高的情况下才考虑 盐效应. 4.2.3 金属离子的水解平衡及其移动 1.金属离子的水解反应及其主要特点: (1)金属离子的水解反应:一些金属离子,与水作用形成相应的难溶物质的反应. 例如以下这些水解反应: Al2S3 + H2O =Al(OH)3 + H2S Bi(NO3)2 + H2O = BiONO3 + 2HNO3 FeCl3 + H2O =Fe(OH)3 + 3HCl SbCl3 + H2O =SbOCl +2HCl SnCl2 + H2O =Sn(OH)2 +2HCl (2)主要特点:均产生难溶物质; 其中象 FeCl3 之类的物质水解过程也是逐级进行,但过程复杂得多; 金属强酸盐的水解都产生强酸; 加入相应的强酸可以抑制水解的发生. 水解过程为吸热过程. 升高温度将有利于水解反应的进行
例如FeC13稀溶液的水解1.金属离子水解反应的应用：(1)易水解金属离子水溶液的配制：应溶于相应的酸：不能加热(2)分离与提纯：例如：反应系统中除铁：高纯度Bi203的制备4.3酸碱平衡中组分的分布及浓度计算DISTRIBUTION OF COMPONENT AND CALCULATION OF CONCENTRATIONIN EQUILIBRIUM4.3.1分布系数与分布曲线分布系数（d）：溶液中某种组分存在形式的平衡浓度占其总浓度的分数分布曲线：组分的分布系数随酸度变化的关系曲线1.一元弱酸（碱）：(1)分布系数：例如HAc溶液，HAc和Ac-的分布系数分别为：式中：下标“1”表示含1个质子组分：下标“0”指无质子组分：对二元酸，则用下标“2”指含2个质子组分，依次类推c为HAc的总浓度.为了简便，物质的总浓度以及平衡常数后（或下标）一般不再注明具体物质物料平衡：某物质在水中解离达平衡时，其各种存在形式的平衡浓度之和等于该物质的总浓度，对HAc来说,总浓度C=[HAc］+[Ac]上式为HAc物料等衡式(MBE).[HAc]11因此,di=1+[Ac-]/[HAc] 1+ Ka/[H+][HAc]+[Ac-][H+] [Ac-] Ka=,可得：[Ac-]/[HAc] =Ka/ [H+][HAc][H+] 整理后得：di.[H+]+° aK'a同理可得：do[H*]+ ° a将di与do相加：可见，某物质各种存在形式的分布系数之和等于1(2)分布曲线：求出各组分在不同pH的d,然后将各组分的d对pH作图，就能得到分布曲线..0.816066pH = pKa, do = d = 0. 5;0.60.4pH<pK°a，HAc 为主;02pH>pka，Ac-为主.2.多元酸（碱）：7
例如 FeCl3 稀溶液的水解. 1.金属离子水解反应的应用: (1)易水解金属离子水溶液的配制: 应溶于相应的酸;不能加热. (2)分离与提纯: 例如:反应系统中除铁;高纯度 Bi2O3 的制备 4.3 酸碱平衡中组分的分布及浓度计算 DISTRIBUTION OF COMPONENT AND CALCULATION OF CONCENTRATION IN EQUILIBRIUM 4.3.1 分布系数与分布曲线 分布系数(d):溶液中某种组分存在形式的平衡浓度占其总浓度的分数. 分布曲线:组分的分布系数随酸度变化的关系曲线. 1.一元弱酸(碱): (1)分布系数: 例如 HAc 溶液,HAc 和 Ac-的分布系数分别为: 式中:下标“1”表示含 1 个质子组分;下标“0”指无质子组分;对二元酸,则用下标“2”指含 2 个质子组 分,依次类推. c 为 HAc 的总浓度.为了简便,物质的总浓度以及平衡常数后(或下标)一般不再注明具体物质. 物料平衡: 某物质在水中解离达平衡时,其各种存在形式的平衡浓度之和等于该物质的总浓度. 对 HAc 来说,总浓度 c =[HAc] + [Ac-] 上式为 HAc 物料等衡式(MBE). [HAc] 1 1 因此,d1 = = = [HAc]+[Ac-] 1+[Ac-]/[HAc] 1+ Ko a/[H+] [H+][Ac-] 7 K o a= ,可得:[Ac-]/[HAc] = K o a/[H+] [HAc] [H+] 整理后得: d1 = [H+]+K o a K o a 同理可得: d0 = [H+]+K o a 将 d1 与 d0 相加: 可见,某物质各种存在形式的分布系数之和等于 1. (2)分布曲线: 求出各组分在不同 pH 的 d,然后将各组分的 d 对 pH 作图,就能得到分布曲 线. pH = pK o a, d0 = d1 = 0.5; pH < pK o a, HAc 为主; pH > pK o a, Ac- 为主. 2.多元酸(碱):
(1)分布系数：例如H2C204溶液，有3种存在形式：H2C204，HC204-，C2042-[H2C204]其中： d2 =H2C204总浓度c=[H2C204] +[HC204-］ +[C2042-]1d2 =1+[HC204-]/[H2C204] +[C2042-]/[H2C204]根据H2C204的解离平衡：[C2042- [H+][HC204-] [H+]Ra2Kal[H2C204][HC204]]因此, [HC204-]/[H2C204] = K°a1/[H+]由多重平衡原则：Ka1ka2=[C2042-][H+]2/[H2C204]得：[C2042-]/[H2C204]=(Ka1Ka2)/[H+]2将以上关系代入d2式中，整理后可得：[H+]2d2 =[H+]2+[H+]K'al + K'a1 K a2同理可得：[H+] adi =[H+]2+[H]X al + Kal Ka2al K°a2do[H+]2+[H+] °al + K°al K°a2(2)分布曲线：DH<pK°a1,H2C204为主o0pkal<pHpka2，HC204-为主；0.6pH>pK°a2,C204 2-为主;pKalpka20.4pH = 2.75时,d1= 0.938;0.2d2 =do = 0. 031256PH4.3.2有关组分平衡浓度的计算1.根据解离平衡求解平衡系统中有关组分的平衡浓度：例题：常温、常压下H2S在水中的饱和溶解度为0.10mo1·L-1.求-H2S饱和溶液中[HS-]，[S2-]；找出[S2-]与[H+]的关系,解：H2S是一种二元弱酸，在水中分两步解离：H2S=H++HS-HS-=H++s2-由附录可得：K°a1=1.3×10-7，Ka2=7.1X10-15设一级解离所产生的HS-浓度为xmol·L-1,二级解离所产生的s2-浓度为omol·L-1HtHS-H2S =+8
8 (1)分布系数:例如 H2C2O4 溶液,有 3 种存在形式: H2C2O4 , HC2O4 -, C2O4 2-. [H2C2O4] 其中: d2 = c H2C2O4 总浓度 c = [H2C2O4] + [HC2O4 - ] + [C2O4 2-] 1 d2 = 1+[HC2O4 -]/[H2C2O4] +[C2O4 2-]/[H2C2O4] 根据 H2C2O4 的解离平衡: [HC2O4 -][H+] [C2O4 2-][H+] K o a1 = K o a2 = [H2C2O4] [HC2O4 -] 因此,[HC2O4 -]/[H2C2O4] = K o a1/[H+] 由多重平衡原则:K o a1K o a2 = [C2O4 2-][H+]2/[H2C2O4] 得:[C2O4 2-]/[H2C2O4] = (K o a1K o a2)/[H+]2 将以上关系代入 d2 式中,整理后可得: [H+]2 d2 = [H+]2+[H+]K o a1 + K o a1 K o a2 同理可得: [H+]K o a1 d1 = [H+]2+[H+]K o a1 + K o a1 K o a2 K o a1 K o a2 d0 = [H+]2+[H+]K o a1 + K o a1 K o a2 (2)分布曲线: pH < pK o a1,H2C2O4 为主; pK o a1<pH<pK o a2, HC2O4 -为主; pH > pK o a2, C2O4 2 -为主; pH = 2.75 时,d1 = 0.938; d2 =d0 = 0.031 4.3.2 有关组分平衡浓度的计算 1.根据解离平衡求解平衡系统中有关组分的平衡浓度: 例题:常温、常压下 H2S 在水中的饱和溶解度为 0.10 mol·L-1.求¬H2S 饱和溶液中[HS-], [S2-]; 找出[S2-] 与[H+]的关系. 解:H2S 是一种二元弱酸,在水中分两步解离: H2S =H+ + HS- HS- = H+ + S2-由附录可得: K o a1 = 1.3×10-7, K o a2 = 7.1×10-15 设一级解离所产生 的 HS-浓度为 x mol·L-1,二级解离所产生的 S2-浓度为 o mol·L-1 H2S = H+ + HS-