水化离子半径表

元素原子离子半径表

1 H

2 He

3 Li

4 Be

5 B

6 C

7 N

8 O

9 F

10 Ne

11 Na

12 Mg

13 Al

14 Si

15 P

16 S

17 Cl

18 Ar

19 K

20 Ca

21 Sc

22 Ti

23 V

24 Cr

25 Mn

26 Fe

27 Co

28 Ni

29 Cu

30 Zn

31 Ga

32 Ge

33 As

34 Se

35 Br

36 Kr

37 Rb

38 Sr

39 Y

40 Zr

41 Nb

42 Mo

43 Tc

44 Ru

45 Rh

46 Pd

47 Ag

48 Cd

49 In

50 Sn

51 Sb

52 Te

53 I

54 Xe

55 Cs

56 Ba

57 La

58 Ce

59 Pr

60 Nd

61 Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

71 Lu

72 Hf

73 Ta

74 W

75 Re

76 Os

77 Ir

78 Pt

79 Au

80 Hg

81 Tl

82 Pb

83 Bi

84 Po

85 At

86 Rn

87 Fr

88 Ra

89 Ac

90 Th

91 Pa

92 U

93 Np

94 Pu

95 Am

96 Cm

97 Bk

98 Cf

99 Es

100 Fm

101 Md

102 No

103 Lr

104 Unq

105 Unp

106 Unh

107 Uns

14 土壤胶体与土壤吸收性能

§1 土壤胶体的概念

土壤胶体：土壤中粒径<1μ m或2μ m的矿物质颗粒和腐殖质（分散相）分散在土壤溶液（分散介质）中的分散体系。

粗分散体系

胶体分散体系

分子、离子分散体系

§2 土壤胶体的类型

硅氧片和硅四面体：

硅四面体是由四个氧原子和一个硅原子所组成。

许多硅四面体可以共用氧原子形成一层。氧原子

排列成为中间有空的六角形，称为硅氧片。

铝氧片和铝八面体

铝八面体为6个氧原子围绕一个铝原子而构成。

许多个铝八面体相互连接成片称为铝氧片。

§3 土壤胶体的构造

土壤胶体分散系包括胶体微粒（为分散

相）和微粒间溶液（为分散介质）两大部

分。胶体微粒在构造上可分为微粒核、决

定电位离子层和补偿离子层三部分组成。

（1）微粒核： 主要由腐殖质、无定形的SiO2、氧化铝、氧化铁、铝硅酸盐晶体物质、蛋白质分子以及有机无机胶体的分子群所构成。

（2）双电层：微粒核表面的一层分子，通常解离成离子，形成一层离子层（决定电位离子层）；通过静电引力，在其外围形成一层符号相反而电量相等的离子层（补偿离子层）。又称之为双电层。

胶体微粒的构造图示（图3-7）

§4 土壤胶体的特性

（1）土壤胶体比表面和表面能

比表面（比面）是指单位重量或单位体积的总表面积（cm2/g， cm3/cm3）。

由于表面分子与外界的液体或气体介质相接触，因而在内、外方面受到的是不同分子的吸引力，不能相互抵消，所以具有多余的表面能。这种能量产生于物体表面，故称为表面能。胶体数量愈多，比面愈大，表面能也愈大，吸附能力也就愈强。

各级球状土粒的比面（表3-4）

（2）土壤胶体带有电荷

永久电荷：它是由于粘粒矿物晶层内的同晶替代所产生的电荷。这种电荷不受介质的pH值的影响，主要发生在2：1型粘粒矿物中，在1：1型矿物中极少。

可变电荷： 电荷的的数量和性质随介质pH而改变的电荷。

土壤的pH0值是表征其可变电荷特点的一个重要指标，它被定义为土壤的可变正、负电荷数量相等时的pH值，或称为可变电荷零点、等电点。

第五章 酸碱滴定法

86 第五章 酸碱滴定法(Acid-base Titration)

一、本章基本内容教学基本要求

1、在酸碱质子理论的基础上，讨论水溶液酸碱平衡体系中各种组分浓度的计算

2、掌握基于酸碱平衡的滴定分析法原理

二、本章重点和难点：

各种溶液[]H浓度和滴定过程中[]H的计算；滴定曲线的绘制及常用指示剂的选择。

1887年，阿累尼乌斯提出了酸碱电离理论。他认为能在水中电离出氢离子且电离出的全部阳离子都是氢离子的物质为酸；能在水中电离出氢氧根离子且电离出的全部阴离子都是氢氧根离子的物质为碱。酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合成水。这个理论取得了很大成功，它以物质在水中电离为基础去定义酸碱，使人们对酸碱的认识有了本质的深刻了解。

阿累尼乌斯酸碱概念也有局限性。首先他把酸碱仅局限于水溶液中讨论。例如气态HCl和气态3NH发生中和反应生成4NHCl，在电离理论中无法解释。碱仅限制在氢氧化物，但像3NH、22NHNH（联氨）、652CHNH（苯胺）等分子和Ac、23CO、2S等离子在水溶液中也显碱性；而4NH、326()AlHO、24HPO等离子在水溶液中也显酸性。对于非水体系的研究，电离理论显得无能为力。

1923年，和劳莱提出酸碱质子理论。使酸碱理论的适用范围扩展到非水体系乃至无溶剂体系。

1923年，美国物理学家Lewis（路易斯）提出另一种酸碱概念：“凡是能给出电子对的分子、离子或原子团都叫做碱；凡是能接受电子对的分子、离子或原子团都叫做酸”。酸碱反应不再是质子转移而是电子转移。酸碱反应的实质是以形成配位键相结合的酸碱配合物。

目前这几种酸碱理论还在使用，各有优缺点。一般讨论水溶液中酸碱时，使用阿累尼乌斯的电离理论和质子理论；讨论非水体系的酸碱时，使用质子理论；在讨论有机化学和配位化学中的问题时，使用路易斯酸碱理论。

本章的基本内容是在酸碱质子理论的基础上，讨论水溶液酸碱平衡体系中各种组分浓度的计算和基于酸碱平衡的滴定分析法原理。

水解和水化有何区别

水化作用:

物质与水发生化合叫水化作用,又称水合作用,(一般指分子或离子的水合作用。)

水溶液中离子一般均以水化离子的形式存在。根据X射线衍射分析，液态水是微观晶体，在短程和短时间内具有与冰相似的结构，即1个中心水分子周围有4个水分子占在四面体的顶角包围着它，四面体结构是通过氢键形成的。5个水分子没有占满四面体的全部体积，是一个敞开式的松弛结构。离子溶入水中后，离子周围存在着一个对水分子有明显作用的空间，当水分子与离子间相互作用能大于水分子与水分子间的氢键能时，水的结构就遭到破坏，在离子周围形成水化膜。紧靠离子的第一层水分子定向地与离子牢固结合，与离子一起移动，不受温度变化的影响，这样的水化作用称原水化或化学水化，它所包含的水分子数称为原水化数。第一层以外的水分子也受到离子的吸引作用，使水的原有结构遭到败坏，但由于距离稍远，吸引较弱，与离子联系较松，这部分水化作用称二级水化或物理水化。它所包含的水分子数随温度的变化而改变，不是固定值。用不同方法测定原水化数，所得结果相差很大，这是因为不同方法测出的数值，都是原水化数加上部分二级水化数。用不同方法测出的常见离子的水化数见表。由表中数据可以看出离子半径小，电荷数大的离子水化数大，在它周围的水分子多，这些水分子都定向地牢固地与离子结合，失去了独立运动的能力。离子周围的第一层水分子数虽然不变，但并不是同一个水分子永久地无限期地留在离子周围，而是与外界的水分子不断地相互交换，只是保持水化数不变。离子水化作用产生两种影响，一是离子水化作用减少溶液“自由”水分子的数量，增加离子体积，因而改变电解质溶液中电解质的活度系数（使Y±增大）和电导性质。这是溶剂对溶质的影响；二是离子水化往往破坏附近水层中的正四面体结构。降低离子邻近水分子层的相对介电常数，这是溶质对溶剂的影响。

水解:物质与水发生的导致水发生分解的反应（不一定是复分解反应）