3第三章 电解质溶液
第3章-电解质溶液无机化学 (2)
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思考题
1、为什么弱电解质的活度系数近 似等于1，而强电解质的活度系数 反而小于1？
2、为什么溶液越稀，活度系数越 大，浓度与活度间差别越小？
0.01 0.904 0.90 0.901 0.544 0.71 0.41
0.05 0.803 0.82 0.815 0.340 0.54 0.21
0.1 0.796 0.80 0.769 0.48 0.16
0.5 1.0 0.758 0.809 0.73 0.76 0.651 0.606 0.154 0.130 0.38 0.35 0.068 0.047
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3.1.3 活度和活度系数
ppt编号3-1-3-2
活度a（activity） ——离子的有效浓度，即实际能起作用的离子浓度。
aB = B·bB / bɵ
aB — B离子的活度 bB — B离子的质量摩尔浓度
B — B离子的活度系数(activity coefficient)/活度因子
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表3-3 一些强电解质的离子平均活度系数（25℃）
bB/mol·kg-1
HCl KOH KCl
H2SO4 Ca(NO3)2
CuSO4
0.001 0.966 0.96 0.965 0.630 0.88 0.74
0.005 0.928 0.92 0.927 0.639 0.77 0.53
(activity factor) bɵ — 标准质量摩尔浓度，bɵ = 1 mol·kg–1 活度和活度系数的量纲都为1。
ppt编号3-1-3-3
1、对于无限稀释的溶液，离子间的距离较大，牵 制作用较弱， B 1。 2、对于中性分子，B 1。 3、弱电解质的离子浓度很小，也可认为 B 1。 4、对于一般浓度的溶液：B < 1，aB < bB 。
电解质溶液和缓冲溶液 PPT
四、共轭酸碱解离常数的关系
在水溶液中，共轭酸碱对HB–B—分别存在如下的质子传递反应：
HB + H2O
H 3O+ + B
B + H2O
Ka=
HAc + H2O 醋酸的解离常数表达式为：
H3O+ + Ac
[H] [Ac ] K a = [HAc]
根据化学平衡原理，解离常数与弱电解质的本性及温度有关，
而与其浓度无关，其数值的大小可以反映弱电解质解离的趋势。 因而，对于同一类型的弱酸（或弱碱），可以通过比较在同等条 件强下弱的，K解a（离或常K数b）Ka值（大或的Kb酸）性值（的碱大性小），较判强断。弱酸（或弱碱）的相对
HAc + H2O
H3O+ + Ac
（二）解离平衡常数 在一定温度下，当弱电解质达到解离平衡时，溶液中已解离的
离子浓度幂次方的乘积与未解离的弱电解质分子浓度的比值为一常 数，称为解离平衡常数，简称解离常数(dissociation constant )， 用Ki表示。
弱酸的解离平衡常数用Ka表示。如醋酸的解离平衡可表示如下：
Kw = [H+][OH-] Kw称为水的质子自递平衡常数，又称为水的离子积(ion-product constant for water)。水的质子自递反应是吸热反应，温度升高， Kw值随之增大。实验测得，在25℃时，纯水的Kw = 1.00×10—14。 水的离子积Kw不仅适用于纯水，也适用于所有稀水溶液。在一定温 度下，只要知道溶液中的[H3O+]，就能计算其中的[OH-]，反之亦 然。
酸给出质子后，剩余的部分是碱，碱接受质子后形成酸。如HCl、 H2O、NH4+、H2CO3和HCO3- 等能给出质子的都是酸，Cl-、OH-、 NH3、HCO3-、CO32-等能接受质子的都是碱。
第三章 电解质溶液
说明： 说明： 1. aB ＜bB，故γB ＜1； ； 2.稀溶液 aB≈ cB, γB ≈1； 稀溶液 ； 3.中性分子γB ≈1 ，弱电解质分子γB ≈1； 中性分子 ； 4.纯液态、固态、稀溶液中的水 4.纯液态、固态、稀溶液中的水, a=1； 纯液态 ； 5. cB越大, γB越小; 反之, γB越大。 越大 越小 反之 越大。
由于离子氛的影响， 由于离子氛的影响，实验测得的强电解质的解离 度并不是真正意义的解离度，因此这种解离度被称 度并不是真正意义的解离度， 表观解离度” 为“表观解离度”(apparent dissociation degree)。 。
离子浓度越大，离子所带电荷越多， 离子浓度越大，离子所带电荷越多，离子间 的相互作用越强，表观电离度越小。 的相互作用越强，表观电离度越小。 离子浓度越小，离子所带电荷越少， 离子浓度越小，离子所带电荷越少，离子氛 影响越小，表观解离度越大，越接近100% 100%。 影响越小，表观解离度越大，越接近100%。
a± =
a+ × a−
a - = f± c
一些强电解质的离子平均活度因子(25℃) 一些强电解质的离子平均活度因子(25℃)
b／(mol·kg-1) 0.001 ／ HCl KOH KCl H2SO4 Ca(NO3)2 CuSO4 0.966 0.96 0.005 0.928 0.93 0.01 0.904 0.90 0.05 0.803 0.82 0.1 0.796 0.80 0.5 0.753 0.73 1.0 0.809 0.76 0.606 0.130 0.35 0.047
浓度越高，活度越低；电荷数越高，活度越低。 浓度越高，活度越低；电荷数越高，活度越低。
分子间作用力如何计算？ 分子间作用力如何计算？
基础化学第三章(电解质溶液)
2 共有的特性
探讨酸和碱之间的一些共同特征。
3 反应类型
介绍酸碱反应的不同类型和常见反应方程。
酸碱指示剂及其应用
什么是酸碱指示剂?
解释酸碱指示剂的作用原理和常 见的指示剂种类。
指示剂的应用
介绍在实验室和日常生活中使用 指示剂的示例。
pH测试
探讨如何使用指示剂测量溶液的 pH值。
基础化学第三章(电解质 溶液)
在这个大纲中，我们将深入讨论基础化学第三章的内容，重点是电解质溶液 的概念、性质和相关的化学反应。拟好心态，准备好展开一段奇妙的化学之 旅吧！
电解质概述
什么是电解质?
介绍电解质的定义和基本特 征。
电解质的分类
区分电解质的不同类型和特 性。
电解质的重要性
探讨电解质在生活和工业中 的应用。
2
气体扩散法
解释气体扩散法的原理和实施方法。
3
液体混合法
介绍液体混合法的步骤和常见应用。
pH计的原理和校准
1
pH计的校准
2
详细步骤和常见校准方法。
3
pH计的原理
阐述pH计测量pH值的基本原理。
校准的重要性
解释为什么校准pH计是必要的。
摩尔浓度和摩尔体积浓度
摩尔浓度
定义并解释如何计算化学物质的摩尔浓度。
摩尔体积浓度
介绍摩尔体积浓度的概念以及如何进行计算。
溶解度概述
什么是溶解度?
解释溶解度的定义和基本概念。
溶解度曲线
讲解溶解度曲线的含义和图像。
影响因素
探讨影响溶解度的因素，如温度和压力。
标准溶液的制备方法
1
液体浸染法
详细步骤和注意事项。
第三章电解质溶液(Electrolytic
Ka1 Ka2
H3O+ + OH-
(1)当Ka2.C≥20Kw，忽略水的质子自递平衡 (2)Ka1/Ka2＞102，忽略第二步质子传递反应，相当于一元弱酸 (3)C/Ka1≥500，则[H+]=（C.Ka1）1/2
Ka2 =
A2HA= H+ = Ka2
=7.5×10
-6
pH=5.13
b 一元弱碱 NH3.H2O 、 、 Ac （ C ≥ 500 条件: CN ）
[OH ] =
−
K .C
0.100mol/L NH3.H2O
[OH ] =
−
Kb .C = 1.8×10−5 ×0.1 =1.3×10
pH=11.13
-3
Kb
练习: 1.求0.1 mol/L HAc溶液的pH.（Pka=1.76×10-5） 2.求0.1 mol/L NaCN溶液的pH.（Pka=4.93×10-10）
H+ + AH3O++OH+ −
[H O ]⋅ [A ] =
3
[HA]
K w = H 3 O + ⋅ OH −
[
][
]
（1）当Ka·Ca≥20Kw 时，忽略水的质子自递平衡
HA C H+ + A0 0 Cα Cα
初始浓度
平衡浓度 C－Cα C2α 2 Ka = C－Cα
（2）当Ca/Ka≥500即α＜5% 时，1-α=1
(二)酸碱共轭关系 1. 有酸必有碱,有碱必有酸,酸失去一个质子,得到相应的共 轭碱; 碱得到一个质子变成相应的共轭酸.
基础化学第三章(电解质溶液)5
Kb1 =
10-14 Ka ( HPO 2-)
4
=
10-14 Ka3
Kb2 = Ka (H Kb3 = Ka (H
10-14
PO 2 4)
10-14
3PO4)
10-14 = Ka2 10-14 = Ka1
三、酸碱平衡的移动 1、浓度对酸碱平衡的影响
酸溶液
H C
C Ka
第三章 电解质溶液 （Electrolytic solution）
• 体液（血浆、胃液、泪水、尿液）含有许多 电解质离子，如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、 HCO3-、CO32-、HPO42-、H2PO4-、SO42- 等，它 们维持体液渗透浓度、pH值。 • 体液中的电解质溶液是其他生理功能的必需 成分，并对神经、肌肉等组织的生理、生化 功能起着重要的作用
(二)水溶液的pH
中性溶液： [H+ ] = [OH- ]= 1.010-7 mol · L-1 酸性溶液 ：[H+ ] >1.010-7 mol · L-1 > [OH- ] 碱性溶液： [H+ ] <1.010-7 mol · L-1 < [OH- ] pOH= -lg OH- pH= -lg H+ pH + pOH = -lg H+OH-= - lg 10-14 = 14.00
• 钾的代谢：
来源：食物，婴儿每天需2.0-3.0mmol/kg，成人只
需1.0-1.5mmol/kg。饥饿者进食后，由于细胞代谢
的需要，钾的需求增多。其中90%以上由尿排出，其 余大部分由粪便排出。
第一节
强电解质溶液
第3章电解质溶液习题
第3章 电解质溶液1. 计算0.10mol ·kg -1 K 3[Fe(CN)6] 溶液的离子强度。
I =21(3×0.10×12+0.10×（-3）2) = 0.60 mol ·kg -12. 根据酸碱质子理论，判断下列物质在水溶液中哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？写出它们的共轭酸或共轭碱。
HS -、HCO 3-、CO 32-、ClO -、OH -、H 2O 、NH 3、[Cu(H 2O)4]2+3. 计算下列溶液的pH 。
(1) 0.10 mol ·L -1 HCN ；K a =4.9×10-10c ·K a ＞20K w ； c/K ａ≥400时，最简式 =⨯⨯==H -+10,0109.4][10c K a 7.0×10-6（mol · L -1）pH=5.15(2) 0.10 mol ·L -1 KCN ；K b =2.0×10-5c ·K ｂ＞20K w ；c/K ｂ≥400时， 最简式 35104.110.0100.2][---⨯=⨯⨯==OH c K b （mol · L -1）pOH=2.85 pH=11.15(3) 0.020 mol ·L -1 NH 4Cl ；K a =5.6×10-10c ·K a ＞20K w ； c/K ａ≥400时，最简式 610103.3020.0106.5][--+⨯=⨯⨯==H c K a （mol · L -1）pH=5.48(4) 500mL 含0.17g NH3溶液。
K b=1.8×10-5（mol·L-1）4[] 6.010--OH===⨯（mol·L-1）pOH=3.22 pH=10.784. 实验测得某氨水的pH为11.26，已知K b(NH3)=1.8×10-5，求氨水的浓度。
2014届高二化学反应原理第三章 电解质溶液知识梳理
高二化学第三章水溶液中的离子平衡第一节一、强弱电解质1、电解质：在或状态下能够导电的叫做电解质。
2、电解质分类强电解质强酸强碱按照程度盐弱酸弱电解质弱碱水3、思考：1）、Cu、食盐水是电解质吗？为什么？2）、电解质一定能导电吗？3）、电解质溶液中各微粒的存在形式？强电解质溶液中：离子分子弱电解质溶液中：离子分子4）、强电解质的导电性一定强于弱电解质吗？电解质溶液的导电性强弱与什么因素有关？5）有下列物质：①CH3COONa ②Ba(OH)2 ③CaCO3 ④SO2 ⑤Cl2⑥H2O ⑦C2H5OH ⑧NH4Cl ⑨C6H5OH其中（填序号）属于强电解质的是_____________，属于弱电解质的是________________ 二、弱电解质的电离平衡影响电离平衡的外界因素①温度，促进电离。
②浓度，加水稀释电离。
按要求完成下列表格的内容：写出电离方程式，并判断外界条件对平衡移动的影响。
练习题：1、下列物质中，属于强电解质的是（）A、CO2B、盐酸C、BaSO4D、NaOH溶液2.下列物质中，能够导电而且是电解质的是（）A．熔融的氢氧化钠B．稀盐酸C．硝酸钾晶体 D. 融化的铁3、下列叙述中正确的是（）A、氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质；B、固体氯化钠不导电，所以氯化钠不是电解质；C、氯化氢溶液能导电，所以氯化氢是电解质；D、氯气(Cl2)溶于水能导电，所以氯气是电解质，3、电解质溶于水后电离出的阴、阳离子是能够导电的，而且溶液的导电能力与溶液中离子所带的电荷的浓度有关，下列溶液的导电能力最强的是( ) A、0.2 mol／L NaCl溶液B、0.15 mol／L MgCl2溶液C、0.2 mol／L BaCl2溶液D、0.25 mol／L HCl溶液4、在做溶液导电性的实验装置中盛一定量的CuSO4溶液，此时通电，灯泡发光，再不断的加入某种物质，会发现灯泡逐渐变暗，直至熄灭，持续加入该物质灯泡会再次逐渐变亮，据此分析加入的物质是( ) A、Zn粒B、BaCl2溶液C、KOH溶液D、Ba（OH）2溶液5．常温下，关于等体积、等浓度的盐酸和醋酸说法正确的是（）A．溶液中的氢离子浓度相等B．溶液中微粒的种类一样多C．导电能力盐酸大于醋酸，中和等量的氢氧化钠时消耗的物质的量一样多D．分别加入完全相同的足量镁条，与盐酸反应的起始速率快，与醋酸反应最终产生的氢气多高二化学第三章水溶液中的离子平衡第二节一、水的电离平衡1、定义，纯水中，氢离子与氢氧根离子的乘积为K W = c(H+) . c(OH-)25℃时，K W = c(H+) . c(OH-) =实验测定，该温度下，稀溶液中都有这样的关系，即K W = c(H+) . c(OH-) =2、如果温度高于25℃时，水的电离程度，K W值。
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NH4++OH-
三、同离子效应 在小烧杯里加适量氨水，滴加一滴酚酞试液振摇后，溶液因呈碱性而显 红色。把此溶液分别倒入两支试管中。在其中一只试管中加入少量氯化 铵固体，振摇使之溶解，观察两支试管中溶液的颜色是否发生变化。结 果显示加人氯化铵后，红色变浅，说明溶液的碱性减弱，既[OH-]减小。 这是因为在氨水中加入氯化铵后，由于氯化铵是强电解质，在溶液里完 全电离，溶液中NH4+浓度增大，破坏了原来的解离平衡，使氨水的解离 平衡向左移动，从而降低了氨水的电离度，溶液中的OH-浓度减小。氯化 铵对氨水的解离影响可表示为：
NaOH HCl ZnCl2 Na + OH 或 H + Cl
2+ + + -
NaOH HCl ZnCl2
Na + OH H+ + ClZn + 2Cl
2+
+
-
或 或
Zn + 2Cl
-
（二）弱电解质 在水溶液中只有部分解离成阳离子和阴离子的电解质称为弱电解质，弱 电解质在水溶液中只有很少部分解离成离子，大部分仍以分子形式存在， 弱电解质的解离过程是可逆的（可逆是指在同一条件下，能同时向两个 相反方向双向进行的过程）。可以用解离方程式表示弱电解质的解离过 程，在解离方程式中，用“ ” 可逆号把左边的分子和右边的离子联
二、弱电解质的解离平衡 （一）解离平衡 弱电解质的解离过程是可逆的，以醋酸为例：
CH3COOH
（二）解离度
H+ + CH3COO-
不同的弱电解质在溶液中的解离程度是不同的。弱电解质解离程
度的大小可用解离度来表示。解离度是指弱电解质在溶液中达到解离 平衡时，已解离的弱电解质分子数占弱电解质分子总数（包括已解离
第一节 弱电解质的解离平衡
一、强电解质和弱电解质 电解质在水溶液能够导电，是由于电解质在水溶液能够自发地解 离成自由移动的阳离子和阴离子（此过程称为解离）。用同体积同浓 度的盐酸、醋酸、氢氧化钠、氨水和氯化钠溶液做导电性实验，可以 观察到灯泡都会变亮，说明它们都是电解质，但灯泡的明暗程度不同 ，说明它们的导电能力不同。导电能力的大小与单位体积中离子的数 目成正比。单位体积内离子数目的多少是由电解质的解离程度决定的 。根据电解质解离程度的不同，可把电解质分为强电解质和弱电解质 。
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酸碱指示剂：著名化学家罗伯特·波义耳在一次实验中，不慎将盐酸溅到紫 罗兰花瓣上。过了一会儿，他惊奇地发现，紫色的花瓣上出现了红点点。波
（一）强电解质 在水溶液中能完全解离成阳离子和阴离子的电解质称为强电解质 ，强电解质在水溶液中全部以阳离子和阴离子的形式存在，强电解质 的解离过程是不可逆的（不可逆是指在一定条件只能向一个方向进行 的过程）。可以用解离方程式表示强电解质的解离过程，在解离方程 式中，通常用“=”或“→”把左边的分子和右边的离子联系起来， 以表示强电解质的解离过程的不可逆性、单向性，例如：
中性溶液
酸性溶液 碱性溶液
[H+]=[OH-]=1.0×10-7 mol/L
[H+]＞[OH-]且[H+]＞1.0×10-7 mol/L [H+]＜[OH-]且[H+]＜1.0×10-7 mol/L
(二) 溶液的pH值
溶液的酸碱性可用[H+]浓度或[OH-]浓度来表示，习惯上用[H+]浓度来表示。但 当溶液中的[H+]很小时，用[H+]表示溶液的酸碱性就很不方便，因此，化学上常 用pH来表示溶液的酸碱性。所谓pH值就是氢离子浓度的负对数（常用对数）。 pH = -lg[H+]
医用化学基础
第三章 电解质溶液
目 录
第一节 弱电解质的解离平衡
第二节 水的解离和溶液的pH值
第三节 盐 类 的 水 解 第四节 缓 冲 溶 液
【学习目标】
1．掌握电解质、强电解质和弱电解质的概念，溶 液酸碱性与pH的关系。
2．掌握缓冲溶液的组成和缓冲作用。 3．理解弱电解质的解离平衡和盐类的水解。 4．了解解离平衡的移动和同离子效应。 5．能进行有关电解质溶液的实验操作。
液浓度越稀电解质的解离度越大，浓度增大，解离度反而减小；温度升高， 解离度增大，温度降低，解离度减小。
（三）解离平衡的移动 解离平衡是化学平衡的一种形式，解离平衡是暂时的、相对的动态平衡。 当外界条件改变时，解离平衡会发生移动。以氨水为例，说明解离平衡 的移动。在氨水中存在下列解离平衡：
NH3· H 2O
系起来，以表示弱电解质的解离过程的可逆性、双向性。
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电解质饮料：用水将一组化合物按照合理的比例配方溶解，制成电解质饮料。此饮 料可补充人体新陈代谢的消耗。其电解质成分有钠离子、钾离子、镁离子、氯离子、
硫酸根离子、磷酸根离子、柠檬酸盐、蔗糖、葡萄糖、维生素C及维生素B6。为了使
饮料无异味、无咸味，可往饮料中加入柠檬风味剂。还可添加其它风味剂、甜味剂 和防腐剂。电解质饮料可以迅速补充人体水分的消耗、迅速解除疲劳。由于饮料中 富含碳水化合物，如葡萄糖、蔗糖和柠檬酸盐，这些都是有用的能源，在人体内可 迅速转化为糖原贮藏于肝脏内或肌肉内。糖原可保护肝脏，可降低胆固醇的形成。 饮料中维生素C和维生素B6可促进肝脏的新陈代谢，有利于排除有害物质，如酒精、 氨等废物。饮料中的钾离子可降低或消除人体新陈代谢的硷中毒。此饮料的磷酸盐 缓冲剂和柠檬酸缓冲剂，使饮料的pH值保持在可允许的范围内，最好是6.8～7.4， 缓百分比。解离度通常用符号α 来表示，计算公式为：
α= 已解离电解质分子数 100%
电解质分子总数
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影响解离度大小的因素：影响解离度大小的因素除与电解质和溶剂的极性强 弱有关外，还与溶液的浓度及温度有关。一般来讲，离子化合物和强极性共
价化合物在水溶液中解离度大，弱极性共价化合物在水溶液中解离度小；溶
第二节 水的解离和溶液的pH值
一、水的解离和离子积 人们用普通仪器测量纯水的导电性，纯水不能使灯泡变亮，因此通常认 为纯水是不能导电的。但用精密仪器测定，纯水仍有微弱的导电性，说 明纯水有微弱的解离，它是一种极弱的电解质，能解离出极少量的H+和 OH-。 H 2O H+ + OH-
二、溶液的酸碱性和pH值 （一）溶液的酸碱性 溶液的酸碱性与[H+]、[OH-]浓度的关系可表示为：