第5章水溶液中的化学反应和水体保护规范.ppt

例5. 4 某温度时，NH3 在水溶液中的解离常数 Kbθ=1. 79×10–5，试计算750 cm3 的 0. 10 mol·dm–3 氨水和 250 cm3 的 0. 10 mol·dm–3 的 HC1 溶液相混合后的 pH 值。 解 n(NH3) = c(NH3)·V(NH3) = 0. 075 mo1 n(HC1) = c(HC1)·V(HC1) = 0. 025 mo1 混合前 NH3 和 HC1 的物质的量分别为 混合后发生化学反应，反应后生成 0. 025 mo1 的 NH4C1，NH3过量了0. 050 mol，NH4C1 与过量 NH3 组成缓冲溶液，此时溶液中 NH3 的 pKbθ = 4. 75 NH4+ 的 pKaθ = pKwθ– pKbθ = 14 – 4. 75 = 9. 25 人体的各种体液更是先天的、精确的缓冲溶液，它们的 pH 值必须在一定范围内才能使相应机体的各项生理活动保持正常，如人体的唾液、血液和尿液的 pH 值分别在 6. 5 ～7. 5，7. 35 ～ 7. 45 和 4. 8～ 8. 4 才是正常的。 缓冲溶液的重要作用 缓冲溶液不仅在工程技术中有重要应用，而且与人类生命活动也有重要关系。 pH试纸 四、pH值的测定 测定含有弱酸或弱碱溶液的 pH值不能用酸碱中和滴定的方法。因为中和滴定的方法只能测定酸或碱的总浓度，而不能测定解离出来的 H+ 或OH–的浓度。 测定 pH 值最简单、最方便的方法是使用 pH 试纸。 酸碱指示剂一般都是结构复杂的弱的有机酸或有机碱，指示剂的酸式 HIn 及其共轭碱式 In– 在水溶液中存在如下平衡： 酸碱指示剂的作用原理 显酸式色 显碱式色 pH试纸是用多种酸碱指示剂按一定比例混合配制而成的浸渍滤纸。 比较精确地测定 pH 值的方法是使用 pH 计。 首先使用已知 pH 值的标准缓冲溶液作为基准来定位。一般采用邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠、硼砂三种标准溶液来定位。 pH 计测定溶液的 pH 值 表5. 2 三种标准缓冲溶液的 pH 值 溶液 pH值 ?t/℃ 邻苯二甲酸氢钾 0. 05 mol·dm–3 KH2PO4 0. 025 mol·dm–3 Na2HPO4 0. 025 mol·dm–3 硼 砂 Na2B4O7·10H2O 0.01 mol·dm–3 15 4. 00 6. 90 9. 27 20 4. 00 6. 88 9. 22 25 4. 01 6. 86 9. 18 作业：P186，2,3,7,8. 5. 2 水溶液中的沉淀溶解反应和配位反应 1．理解沉淀溶解平衡及溶度积概念，掌握溶度积与溶解度之间的换算。 2．掌握溶度积规则，能正确判断沉淀的生成与溶解，理解分步沉淀含义。 3. 掌握溶度积规则在锅炉清洗、沉淀法处理废水等方面的应用。 4．理解配位解离平衡及稳定常数等重要基本概念，了解分级解离、不稳定常数的含义，及相关关系。 5．掌握配位平衡的计算，理解配合物的应用。 学习要求 Ksθ={c(Am+)}/cθ}n ·{c(Bn-)/cθ}m 在难溶电解质 AnBm(s) 的饱和水溶液中，存在着未溶固体和已溶解的离子之间的平衡: 沉淀溶解平衡，是一种多相离子平衡。 1.溶度积 溶解度小于 0.1 g·dm–3 的电解质称为难溶电解质。 一、沉淀溶解平衡 例5. 5 25℃时，测得 BaSO4 饱和溶液中，c(Ba2+)=1. 03×10–5 mol·dm–3，求 BaSO4 的溶度积。 解 BaSO4 在溶液中的沉淀溶解平衡关系式为 平衡浓度/ mol·dm–3 1. 03×10–5 1. 03×10–5 = 1. 03×10–5 ×1.03×10–5 = 1. 06×10–10 例5. 6 计算25℃时 AgCl 的溶度积 Ksθ(AgCl) 解 查附表可知 96. 3 72. 7 56. 5 –127. 0 105. 6 –167 .2 = 65. 4 kJ·mol–1 =32. 9 J·mol–1·K–1 = 55. 59 kJ·mol–1 = –9. 74 2．溶度积和溶解度的关系 在温度相同时，对同类型的难溶电解质，溶度积Ksθ越小，其溶解度 s 值也越大；但对不同类型的难溶电解质必须要通过计算