第三章电解质选编课件.ppt

1、为什么不能用湿手或出汗的手触摸为什么不能用湿手或出汗的手触摸电源呢？电源呢？人体大量流汗后，为人体大量流汗后，为何要及时补充水分和何要及时补充水分和盐分？盐分？物质物质纯净物纯净物混合物混合物单质单质化合物化合物电解质电解质非电解质非电解质电解质：在水溶液电解质：在水溶液或或熔化状态下，熔化状态下，能够导电的能够导电的化合物化合物。如：酸、碱、盐如：酸、碱、盐非电解质：在水溶液非电解质：在水溶液和和熔化状态下，熔化状态下，都不能够导电的都不能够导电的化合物化合物。如：葡萄糖、蔗糖、乙醇等如：葡萄糖、蔗糖、乙醇等强电解质：强电解质：弱电解质：弱电解质：电电解解质质在水溶液中完全解离的在水溶液中完

2、全解离的化合物，导电能力强化合物，导电能力强在水溶液中只有部分解在水溶液中只有部分解离的化合物，导电能力离的化合物，导电能力弱弱如：强酸、强碱、绝大如：强酸、强碱、绝大多数盐多数盐如：弱酸、弱碱如：弱酸、弱碱判断下列物质是强电解质还是弱电解质？判断下列物质是强电解质还是弱电解质？HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3、NH3H2O、KOH、NaOH、葡萄糖、酒精、葡萄糖、酒精、HAc、蔗、蔗糖、糖、NaCl、KCl、Na2SO4第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡一、解离平衡和解离平衡常数一、解离平衡和解离平衡常数（一）解离平衡（一）解离平衡HAc+Ac-H+解离平衡：

3、在解离平衡：在一定温度下一定温度下，弱电解质弱电解质分分子解离成离子和离子结合成分子的速度子解离成离子和离子结合成分子的速度相等时，溶液中各组分的浓度不再发生相等时，溶液中各组分的浓度不再发生改变，即达到动态平衡，这种状态称为改变，即达到动态平衡，这种状态称为解离平衡解离平衡。（二）解离平衡常数（二）解离平衡常数在在一定温度一定温度下，下，弱电解质弱电解质达到解离平衡达到解离平衡时，溶液中已解离的各离子浓度系数次时，溶液中已解离的各离子浓度系数次方的乘积与未解离的弱电解质分子浓度方的乘积与未解离的弱电解质分子浓度系数次方的比值是一常数，称为解离平系数次方的比值是一常数，称为解离平衡常数，简称解

4、离常数，用衡常数，简称解离常数，用Ki表示。表示。HAcAcHKaHAc+Ac-H+NH3H2O NH4+OH-OHNHOHNHKb2343231COHHCOHKa3232HCOCOHKaH2CO3 H+HCO3-HCO3-H+CO3 2-多元弱酸是分步解离的多元弱酸是分步解离的注意：注意：Ki与弱电解质的本性及温度有与弱电解质的本性及温度有关，而与浓度无关。关，而与浓度无关。25C时，时，HAc的的Ka是是1.7610-5。一、酸碱的定义一、酸碱的定义酸：酸：能能给出质子给出质子(H+)的物质。的物质。HAcH+Ac-NH4+H+NH3H2PO4-H+HPO4 2-+第二节 酸碱质子理论碱：

5、碱：能能接受质子接受质子(H+)的物质。的物质。H+Ac-HAcNH3+H+NH4+H2PO4-+H+H3PO4两性物质：既可接受质子又可提供质两性物质：既可接受质子又可提供质子的物质子的物质。H2OH+OH-H2O+H+H3O+HCO3-H+CO32-+HCO3-+H+H2CO3判断下列分子或离子在水溶液中哪些是酸，判断下列分子或离子在水溶液中哪些是酸，哪些是碱，哪些是两性物质？哪些是碱，哪些是两性物质？H2PO4-、H2SO4、PO43-、CH3COO-、H2S、HPO42-、H2O、H2CO3酸酸碱碱左边的酸（左边的酸（HA）是右边碱（）是右边碱（A-)的共轭酸的共轭酸右边的碱右边的碱（

6、A-)是左边酸是左边酸（HA）的共轭碱的共轭碱共轭酸碱对：组成上共轭酸碱对：组成上仅仅相差相差一个一个质子质子（H+）的一对酸碱。的一对酸碱。HAcH+Ac-HAH+A-HA-A-HAc-Ac-HAc-Ac-NH4+-NH3H2PO4-HPO4 2-H2CO3-HCO3-HAcH+Ac-NH4+H+NH3H2PO4-H+HPO4 2-+H2CO3H+HCO3-+H3O+-H2OH2O-OH-H3PO4-H2PO4-HCO3-CO3 2-HCO3-H+CO32-+H3PO4H+H2PO4 -+H2OH+OH-H3O+H+H2OH2CO3CO3 2-H3PO4PO4 3-H3PO4H2CO3三、水

7、的质子自递平衡三、水的质子自递平衡H2OH+OH-H2O+H+H3O+质子自递反应：发生在同种分子之间质子自递反应：发生在同种分子之间的质子传递反应。的质子传递反应。OH2+OH2+H3O+OH-H3O+OH-H2O2=KIH3O+OH-=Kw 223OHKOHOHi22OHKKiWKw称为水的离子积常数，简称为水的离子积常数，简称水的离子积。称水的离子积。25时时：Kw=H3O+OH-=1.010-14简写为简写为Kw=H+OH-=1.010-14水的离子积水的离子积K w不仅适用于纯水，也不仅适用于纯水，也适用于稀水溶液。适用于稀水溶液。酸的酸的KaKa越大，酸就越强；若碱越大，酸就越强；

8、若碱的的K Kb b越大，碱就越强。越大，碱就越强。在共轭酸碱对中，酸的在共轭酸碱对中，酸的KaKa越大，则越大，则碱的碱的K Kb b越小，即共轭酸越强，其共轭越小，即共轭酸越强，其共轭碱就越弱碱就越弱。Ka Kb=K w二、共轭酸碱解离常数的关系 HA-A-25时时：Kw=H3O+OH-=1.010-14简写为简写为Kw=H+OH-=1.010-14水的离子积水的离子积K w不仅适用于纯水，也不仅适用于纯水，也适用于稀水溶液。适用于稀水溶液。例例:已知已知25C时时HAc的的Ka为为1.7610-5，计算计算Ac-的的Kb。解解:1.7610-5Kb5.6810-10=KwKa=1.010

9、-14=HpHlgOHpOHlg常用溶液中常用溶液中H+来衡量溶液的酸度来衡量溶液的酸度当当H+1mol/L1mol/L时，时，25时，时，pKa+pKb=pKw=14pKa=-lgKapKb=-lg KbpKw=-lg KwpKa+pKb=pKw14250WpKpOHpHC时，Ka Kb=K w第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液25时时：1L纯水，纯水，pH=7.0+0.01molHClpH值由值由7.0下降到下降到2.0变化变化5.0+0.01molNaOHpH值由值由7.0上升到上升到12.0变化变化5.01L含含0.1mol HAc和和0.1mol NaAc的溶液，的溶液，pH=4.75+

10、0.01molHClpH值由值由4.75下降到下降到4.66变化变化0.09+0.01molNaOHpH值由值由4.75上升到上升到4.84变化变化0.09 能够抵抗能够抵抗少量外加少量外加强酸、强碱或强酸、强碱或稀释稀释而保持而保持pH值基本不变的溶液称为值基本不变的溶液称为缓冲溶液缓冲溶液;缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用作用称为缓冲作用。一、缓冲溶液的概念、组成一、缓冲溶液的概念、组成（一）缓冲溶液的概念（一）缓冲溶液的概念缓冲对：即共轭酸碱对。缓冲对：即共轭酸碱对。（二）缓冲溶液的组成（二）缓冲溶液的组成共轭酸为抗碱成分，共轭酸为抗碱成分

11、，共轭碱为抗酸成分。共轭碱为抗酸成分。如如 HAc-NaAc1、弱酸及其对应的盐：、弱酸及其对应的盐：HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO32、弱碱及其对应的盐：、弱碱及其对应的盐：NH3-NH4Cl3、多元弱酸的酸式盐及其次级盐：、多元弱酸的酸式盐及其次级盐：NaHCO3-Na2CO3、NaH2PO4-Na2HPO4缓冲对的类型缓冲对的类型三、缓冲溶液三、缓冲溶液pHpH的计算的计算HBBcclgpKapH共轭碱共轭碱共轭酸共轭酸共轭酸的解共轭酸的解离平衡常数离平衡常数HB-B-缓冲比缓冲比（近似）（近似）在体积一定的缓冲溶液中：在体积一定的缓冲溶液中：HBBnnlgpKapH 例例:1

12、L缓冲溶液中含有缓冲溶液中含有0.10molHAc和和0.20molNaAc,求该缓冲溶液的求该缓冲溶液的pH值。值。Ka(HAc)=1.7610-5解：该溶液的缓冲对为：解：该溶液的缓冲对为：HAc-Ac-,HBBaccpKpHlg10.020.0lg75.405.5CHAc=0.10molL-1，CAc-=0.20 molL-1 例：在例：在500mL0.200 molL-1 NH3 H2O中，中，加入加入4.78gNH4Cl固体，配制固体，配制1升缓冲溶升缓冲溶液，求此缓冲溶液的液，求此缓冲溶液的pH。（氨水。（氨水pKb=4.75）解：解：41(NH Cl)4.78c0.089353.

13、5 1mol L31(NH)0.200c0.1002mol L3+4(NH)a(NH)c0.100pH=p+lg9.25lg9.30c0.0893K1.0(mmol)0.1010)PO(H42n例例:取取0.10 molL-1的的NaH2PO4 10ml，0.20 molL-1的的Na2HPO41.0ml混合，已知混合，已知H3PO4的的pKa2=7.21，求此混合溶液的，求此混合溶液的pH值。值。0.2(mmol)0.201.0)(HPO24nHBBannpKlgpH2解：解：1.00.2lg21.751.6四、缓冲容量与缓冲范围四、缓冲容量与缓冲范围（一）缓冲容量（一）缓冲容量（）使单位体

14、积使单位体积（1L）缓冲溶液缓冲溶液pH改改变变1个个单位时，所需加入一元强酸或单位时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量。一元强碱的物质的量。pHVn11pHLmol单位：缓冲容量越大，缓冲能力越强缓冲容量越大，缓冲能力越强 当缓冲比一定时，总浓度越当缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量就越大。大，缓冲容量就越大。影响缓冲容量的因素影响缓冲容量的因素1、总浓度、总浓度：BHBccc总2、缓冲比、缓冲比：HBBccHBB 当总浓度一定时：当总浓度一定时：若若缓冲比为缓冲比为1，缓冲溶液具有，缓冲溶液具有最大最大缓冲容量缓冲容量。（二）缓冲范围（二）缓冲范围 缓冲溶液能有效发挥其缓冲作用的缓冲溶

15、液能有效发挥其缓冲作用的pH值范围，即值范围，即pH=pKa1称为缓冲溶液称为缓冲溶液的的缓冲范围。缓冲范围。1 1、选择适当的缓冲对、选择适当的缓冲对五、缓冲溶液的配制五、缓冲溶液的配制所选缓冲对中，共轭酸的所选缓冲对中，共轭酸的pKapKa值与要配值与要配制溶液的制溶液的pHpH尽可能的相等或接近。尽可能的相等或接近。2 2、控制适当的总浓度、控制适当的总浓度总浓度一般控制在总浓度一般控制在0.05-0.20 mol0.05-0.20 molL L-1-1之间为宜。之间为宜。3 3、计算所需共轭酸与共轭碱的量、计算所需共轭酸与共轭碱的量HBBcclgpKapHHBBnnlgpKapH 在实

16、际工作中常用在实际工作中常用相同浓相同浓度度的弱酸及其共轭碱按一定体的弱酸及其共轭碱按一定体积比来混合，配制缓冲溶液。积比来混合，配制缓冲溶液。HBBnnlgpKapHHBBVVlgpKapHVcnHBBHBBVVnn4.校正配制配制 pH=7 的缓冲溶液时的缓冲溶液时,选择最合适的缓选择最合适的缓冲对是冲对是-()(Ka HAc=1.810-5;Kb NH3=1.810-5;H3PO4:Ka1=7.5210-3,Ka2=6.2310-8,Ka3=4.410-13;H2CO3:Ka1=4.3010-7,Ka2=5.6110-11)(A)HAc-NaAc (B)NH3-NH4Cl(C)NaH2P

17、O4-Na2HPO4(D)NaHCO3-Na2CO3CKa=5.6810-10例：如何用例：如何用c c均为均为0.10mol/L0.10mol/L缓冲对配缓冲对配100mlpH=5100mlpH=5的缓冲溶液？的缓冲溶液？HAcAcVVlgpKapHNaAcHAcHAcAcVVlg4.7558.1HAcAcVVmlVVHAcAc1008.1HAcAcVVmlVHAc36mlVAc64六、缓冲溶液在医学上的意义六、缓冲溶液在医学上的意义pH7.35酸中毒酸中毒pH 7.45碱中毒碱中毒心脏衰竭、肾衰竭、心脏衰竭、肾衰竭、糖尿病、持续腹泻糖尿病、持续腹泻和长期高蛋白饮食和长期高蛋白饮食严重呕吐、

18、在严重呕吐、在高海拔环境下高海拔环境下工作和生活等工作和生活等 7.357.45血液正常血液正常pHpH值值血液：血液：pH 6.8或或pH 7.8可能导致死亡。可能导致死亡。人体血液中的缓冲对主要有：人体血液中的缓冲对主要有：血浆内：血浆内：323COHNaHCO 蛋白 血浆-H蛋白 血浆-Na4242PONaHHPONa溶解CONaHCO23或写成红细胞内：红细胞内：222bOHKHbO4242POKHHPOK323COHKHCObHKHb2 H2CO3 NaHCO3是血浆中是血浆中最主要的缓冲对最主要的缓冲对，缓冲能力最大缓冲能力最大，维持血液正常维持血液正常pH值的作用也最值的作用也最

19、重要。重要。H+OH-肺呼出肺呼出肾肾H2CO3H+HCO3-H2CO3 NaHCO3对体内酸碱度的调节对体内酸碱度的调节CO2+H2OHBBcclgpKapHHBBnnlgpKapHHBBVVlgpKapH计算缓计算缓冲溶液冲溶液pH值：值：配制缓配制缓冲溶液：冲溶液：感谢您的关注人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。