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2013年注册岩土工程师专业考试辅导普通化学:可溶电解质单相电离平衡

www.zige365.com 2013-8-5 14:41:10 点击:发送给好友 和学友门交流一下 收藏到我的会员中心

 1.水的电离平衡:H2O(ι)===== H+(aq) + OH-(aq)

  (1)水的离子积: KwW=wC(H+)·C(OH-) 250C KwW=1.0×10-14

  例,在0.1000mol.dm-3HCl溶液中, C(H+)=0.1000mol.dm-3, C(H+)·C(OH-)= KwW

  C(OH-)= (2) pH值: pH=-lg{C(H )}, pOH=-lg{C(OH )},

  pH + pOH=14

  例, 0.1000mol.dm-3HCl溶液,pH=1,pOH=14-1=13

  2.酸碱质子理论

  (1)酸:凡能给出H+的物质称为酸。

  (2)碱:凡能接受H+的物质称为碱。

  一个酸给出质子变为其共轭碱, 一个碱给出质子变为其共轭酸.

  HA  ===== H+ +  A-

  共轭酸 共轭碱

  例如, 共轭酸碱对:HAc—NaAc、HF—NH4F、NH4Cl—NH3、H2CO3—HCO3-、HCO3-—CO32-、

  H2PO4-—HPO42-等。

  有的物质既可作为酸给出质子,又可作为碱得到质子,因此具有两性。如,

  HCO3-、H2PO4-、HPO42-等。

  3.一元弱酸的解离平衡:如,HAc(aq) ===== H+ (aq) + Ac-(aq)

  弱酸的解离常数: Ka=

  若弱酸比较弱,Ka<10-4则:ceq(H+)≈ ;

  解离度α= ×100% ,ceq(H+)=cα;

  HAc(aq) ===== H+ (aq) + Ac-(aq)

  平衡浓度/mol·dm-3 c -cα cα cα

  若弱酸比较弱,Ka≈cα2

  α≈ …….称溶液的稀释定律

  说明:

  (1)Ka越大则酸性越强。Ka只与温度有关,在一定温度下, Ka为一常数,Ka不随浓度变化而变。

  (2)在一定的温度下, 解离度α大小可随浓度c而变,溶液稀释时,浓度c下降, 则解离度α升高;

  (3)稀释虽然增加了解离度,但由于体积增大,总浓度却减少,一般,解离度增大的程度比浓度减少的程度要小的多,因此总的说来,溶液稀释, H+降低.

  例1. 求0.100mol.dm-3 HAc溶液的PH值。(Ka=1.8×10-5)

  解: ceq(H+)≈ = pH =2.88

  例2.某温度时, 已知0.100mol.dm-3 HCN的电离度为0.010%,则该温度时,HCN的解离常数Ka是多少?

  解:Ka=cα2=0.100×(0.010%)2=1.00×10-9

  4.一元弱碱的解离平衡:如,NH3(aq)+H2O(ι) ===== NH4+(aq)+OH-(aq)

  弱碱的解离常数:Kb= 若弱碱比较弱,Kb<10-4则:

  Ceq(OH-)≈ Ceq(H+)=

  例:求0.100mol.dm-3 氨水溶液的PH值。(Kb=1.8×10-5)

  解:Ceq(OH-)≈ = Ceq(H+)= = PH=11.13

  5.多元弱酸解离平衡:

  多元弱酸碱二级解离往往比一级解离弱得多,可近似按一级解离处理。如,

  H2S(aq)=H+(aq)+HS-(aq),Ka1=9.1×10-8

  HS-(aq)= H+(aq)+ S2-(aq),Ka2=1.1×10-12

  Ka1>>Ka2,忽略二级解离,按一级解离处理:

  ceq(H+)≈

  因ceq(H+)≈ceq(HS-),根据二级解离平衡, 故 ceq(S2-)≈Ka2

  6.盐类水解平衡及溶液的酸碱性

  (1)强碱弱酸盐的水解: 强碱弱酸盐水解生成弱酸和强碱,溶液呈碱性。

  例如NaAc水解: Ac-+H2O=HAc+OH-

  (2)强酸弱碱盐的水解: 强酸弱碱盐水解生成弱碱和强酸,溶液呈酸性。

  例如NH4Cl水解: NH4++H2O=NH3.H2O+H+

  (3)弱酸弱碱盐水解:水解生成弱酸和弱碱,溶液酸碱性视弱酸Ka和弱碱Kb相对强弱大小。

  例如NH4Ac水解溶液呈中性: NH4Ac+ H2O= NH3.H2O+ HAc

  (4)强酸强碱盐水解:溶液呈中性。如NaCl溶液, pH=7。

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