4第四章 解离平衡

x
C盐+x
K
θ a
[H ][A [HA]
]
则[H
]
Kθa[HA] [A ]
由于同离子效应，HA解离度降低。
c酸– x ≈ c酸
c盐+ x ≈ c盐
[H ] KθaC酸 C盐
pH
pK
θ a
lg
c酸 c盐
结论： a.弱酸~弱酸盐组成（例HAc～NaAc）：
pH
pKa
lg C酸 C盐
b.弱碱~弱碱盐组成（例 NH3·H2O～NH4Cl）：
b
0
②近似公式： C
Kb
500时
C - [OH ] C
[OH ]
K
θ b
(Kθb
)2
4CK
θ b
2
[OH ] CKb
例：已知25℃时， KθHAc 1.75105 计算该温度下
0.10mol·L-1的HAc溶液中[H+]、[Ac-]及溶液pH，并计算该 温度下HAc的解离度。
解：设解离平衡时，[ H+ ]= x mol·L-1
解：
pH
pKa
lg CHAc C NaAc
lg(1.75105 ) lg 0.1 0.1
4.76
(1) 加 HCl 溶液后，HAc和 Ac- 的浓度分别为：
C HAc
0.10 90 0.01010 100
0.091(mol /
L)
C NaAc
0.10 90 0.01010 100
0.089(mol /
第四章 酸碱平衡和沉淀-溶解平衡
4.1 近代酸碱理论简介 4.2 强电解质溶液 4.3 弱酸、弱碱的解离平衡 4.4 缓冲溶液 4.5 盐类的水解 4.6 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡

14
H2CO3的x-pH图 1x
HH22CCOO33
HHCCOO33-
0.5
COO3322--
0 0
H2CO3的 优势区域图
24 H2CO3
6 8 10 12 1p4H
6.38
10.25
pKa1 HCO3 -pKa2 CO32pKa = 3.87
15
酒石酸(H2A)的x-pH图
x
1.0
H2A
HA- A2-
18
4.3 酸碱溶液的H+浓度计算
代数法（解析法） 作图法 数值方法（计算机法）
19
代数法思路
物料平衡
*质子条件
电荷平衡
化学平衡关系
[H+]的精确表达
近似处理 近似式
进一步近似处理 最简式
20
物料平衡(Material Balance Equilibrium,MBE):
各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.
9
不同pH下的x(HA) 与x(A-)
pH
x(HA)
x(A-)
pKa - 2.0
0.99
0.01
*pKa - 1.3
0.95
0.05
pKa - 1.0
0.91
0.09
**pKa
0.50
0.50
pKa + 1.0
0.09
0.91
*pKa + 1.3
0.05
0.95
pKa + 2.0
0.01
0.99
以x1, x0 对pH 作图, 即可得形态分布图.
电荷平衡(Charge Balance Equilibriua,CBE):

《无机及分析化学》课程（09104）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:无机及分析化学课程代码：09104学分与学时：80学时,4学分课程性质：必修授课对象：生物工程二、课程教学目标与任务本课程是是生物工程类专业本科生的必修基础课程，课程融合了无机化学及分析化学的相关内容，主要介绍化学学科中的基础知识。

通过本课程的学习，使学生掌握无机化学中的一些基本原理和分析化学中的一些基本方法，初步培养学生分析问题和季节问题的能力。

为学习后续课程及从事专业实践打下必要的基础。

三、学时安排注：文中带“*”部分为选学内容，不占课堂教学时数；（）中为习题课。

四、课程教学内容与基本要求使学生理解近代物质结构理论，化学热力学，化学平衡理论，氧化还原和电化学的基本原理以及元素化学的基础知识，以及物质组成的化学分析法及有关理论。

要求学生掌握水溶液中化学平衡及其在分析化学中的应用，掌握重要的化学分析法（滴定分析法，重量分析法）。

第一章气体和溶液基本要求：1. 掌握理想气体状态方程式、道尔顿分压定律及其应用。

2. 掌握稀溶液的依数性及其应用。

3. 熟悉胶体的结构、性质、稳定性及聚沉作用。

4. 了解大分子溶液与凝胶。

本章重点：道尔顿分压定律、理想气体状态方程、稀溶液的依数性和溶胶的性质。

本章难点：稀溶液的依数性。

主要内容：第一节气体一、理想气体状态方程式二、道尔顿分压定律第二节溶液一、分散系二、稀溶液的通性第三节胶体溶液一、溶胶的制备二、溶胶的性质三、胶团结构和电动电势四、溶胶的稳定性与聚沉五、大分子溶液及凝胶第二章化学热力学初步基本要求：1．了解热力学能、焓、熵和吉布斯自由能等状态函数的概念。

2．理解热力学第一定律、第二定律和第三定律的基本内容。

3．掌握化学反应的标准摩尔焓变、标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯自由能变的各种计算方法。

4．会用△r G来判断化学反应的方向，并了解温度对△r G的影响。

本章重点：状态函数和熵的含义；应用Δr G判断化学反应的方向。

性质：不受离子或分子浓度的影响,受温度的影响。
二、多元弱电解质的解离平衡
1 分级解离常数，如：
H2S HS-
H++HS- K1 y=9.1×10-8 H++S2- K2 y=1.1×10-12
H2S 2H++S2- Ka y=? 根据多重平衡规则： Kay=K1y .Ky2 =1.0×10-19
其表达式：Kya
S{Mg(OH)2}=b(Mg2+)
（为什么？）
={KyS/b2(OH-)}by={KyS/(0.003mol.kg-1/by )2}by
={1.2×10-11/0.0032}yb =4.0×10-9 mol.kg-1
3 沉淀的转化 锅炉用水进一步除钙的反应：
3CaCO3（S）+2PO43-
Ca3(PO4)2（S）+3CO32-
得:
y=1.1×10-19
所以: b(S2-)= 1.1×10-19 mol.kg-1
答:此溶液中b(S2-)为1.1×10-19 mol.kg-1
三、同离子效应
多组分溶质系统中，易溶强电解质对弱电解质 解离平衡的影响，实质是解离平衡的移动。
HAc
H++Ac-
NaAc Na++Ac-
可见：在弱电解质溶液中，加入具有同名离子的强电
AgCl(s)
溶解 沉积
Ag++Cl-
一、溶 度 积
多相离子平衡： AgCl（S） Ag++Cl①其平衡常数：
KyS (AgCl)={b(Ag+)/by}·{b(Cl-)/b y}
此时，饱和溶液中AgCl的浓度即为其溶解度：