化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)

5.1弱酸弱碱溶液

上一节我们讲到了解离平衡,解离平衡时标准平衡常数在弱酸弱碱中的特殊形态,对于指定反应,它只随温度变化而变化。下面我们讲下弱酸弱碱的解离常数的两个性质

5.1.4同离子效应和缓冲溶液

5.1.4.1同离子效应

弱电解质中,加入与该电解质相同离子的强电解质,引起该弱电解质解离度(α)降低的现象,称为同离子效应。

例:在HAc溶液中,加入强酸或者NaAc,溶液中的H3O 或者Ac-离子浓度大大增加,使的下列平衡

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(1)

同离子效应是化学平衡的转移的特殊形态

向左移动,反应逆向进行,从而降低HAc解离度

举例说明:

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(2)

加入氯化铵,氨水的解离度只有0.0018%

因为温度没变化,所以解离平衡常数没有改变。

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(3)

没有氯化铵加入时,氨水的解离度是1.34%

在同离子效应中,需要两个条件:1)本身是弱电解质,2)加入的强电解质需要与本身有相同的离子。

5.1.4.2缓冲溶液

缓冲溶液的原理:(以HAc-NaAc为例)

溶液中含有大量的 HAc(弱酸)和Ac-(共轭酸的盐)

在加入酸时, Ac-与酸结合成HAc;(加入的H 被“消耗”掉了)

在加入碱时,HAc与碱生成Ac-,(加入的OH-被“消耗”掉了)

由于解离平衡常数不随浓度变化,其c(H )变化范围并不大,即pH变化不大

对于缓冲溶液的pH值计算公式,此公式的推导过程在工科化学里不做要求,但公式本身要求熟练掌握。

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(4)

缓冲溶液的pH值计算公式

在这个公式中,容易错误的地方是:1)对数部分是酸/盐和碱/盐;2)pKa和pKb要分清楚:3)使用的是常用对数

举例说明:

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(5)

正确区分缓冲溶液的pH值计算公式要用酸式还是碱式

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(6)

加了酸碱后,pH值变化极小

缓冲溶液与非缓冲溶液的对比:

90 ml水 10ml 0.1 mol•L-1 HCl,其pH从7变到2,

90 ml缓冲液 10ml 0.1mol•L-1 HCl ,其pH从4.75变到4.74

常用的缓冲溶液:弱酸与它的共轭碱,或者叫做弱碱与它的共轭酸

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(7)

根据要求选择不同的缓冲体系

关于缓冲溶液的常识

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(8)

关于第一条:缓冲溶液有一定的缓冲空间,要在缓冲空间里,才会起到缓冲作用,否则有被“击穿”的危险。

关于第三条:如果使用碱式的缓冲溶液公式,要换算出来其pKb值(利用pKa pKb=14来计算),然后再计算pH值变化。

课堂习题:

化学液体摩尔体积公式(工科化学四一水溶液化学)(9)

这道题是我们本节和前面两节知识点的总结

下一节我们讲沉淀溶解平衡

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