同离子效应和盐效应

第五节同离子效应第七章电解质溶液教学要求：熟悉同离子效应，理解缓冲原理，掌握缓冲溶液pH的计算本节重点：本节难点：缓冲溶液的计算缓冲原理1、定义：在弱电解质溶液中，加入含有相同离子强电解质，使弱电解质解离度降低的现象。一、同离子效应例：在0.1mol·L-1HAc溶液中，加入固体NaAc使其浓度为0.1mol·L-1，求此溶液中C(H+)和HAc的电离度。解：设：C(H+)=xmol·L-1HAc⇌H++Ac-平衡浓度/mol·L-10.1-xx0.1+xKa⊖=0.1-x=1.8×10-5x(0.1+x)C/Ka⊖500，则：0.1-x≈0.10.1+x≈0.1x=1.8×10-5即C(H+)=1.8×10-5mol·L-10.1mol·L-1×100%=0.018%0.1mol·L-1HAc溶液的=1.34%，C(H+)=1.34×10-3mol·L-1说明：同离子效应使溶液中C(H+)和(HAc)降低。同离子效应实质为平衡移动原理。如HAcH++Ac-NaAc→Na++Ac-[Ac-]↑平衡←HAc↓同理，加入HCl，也将使HAc的电离度减小。由弱酸-弱酸盐或弱碱-弱碱盐组成，具有保持pH值相对稳定性能的溶液，叫做缓冲溶液。如HAc+NaAc混合液HAcH++Ac-大量极小量大量NaAc抗酸，加少量稀酸，平衡左移；HAc抗碱，加少量碱，平衡右移。1、缓冲溶液及缓冲原理二、缓冲溶液总之，由于缓冲溶液中同时含有较大量的弱酸(抗碱成分)和共轭碱(抗酸成分)，它们通过弱酸解离平衡的移动以达到消耗掉外来的少量强酸、强碱，或对抗稍加稀释的作用，使溶液的H+离子或OH-离子浓度没有明显的变化，因此缓冲溶液具有缓冲作用。但缓冲溶液的缓冲作用不是无限的。当溶液稀释时，H+和Ac-离子浓度同时降低，同离子效应减弱，使HAc解离度增大，HAc进一步解离产生的H+可使溶液的pH保持基本不变2、缓冲溶液pH值计算(1)弱酸-弱酸盐体系HA⇌H++Ac-起始浓度C(弱酸)0C(弱酸盐)平衡浓度C(弱酸)-xxC(弱酸盐)+x当C(酸)/Ka⊖500，C(HA)或C(Ac-)不太小时，x很小，可近似认为：C(弱酸)-x≈C(弱酸)、C(弱酸盐)+x≈C(弱酸盐)Ka⊖=x·C(弱酸盐)C(弱酸)C(弱酸)C(H+)=x=Ka⊖C(弱酸盐)pH=pKa⊖-lgC(弱酸)C(弱酸盐)(2)弱碱-弱碱盐缓冲体系同理：C(OH-)=Kb⊖C(弱碱)C(弱碱盐)pOH=pKb⊖-lgC(弱碱)C(弱碱盐)pH=14-pKb⊖+lgC(弱碱)C(弱碱盐)说明：a.缓冲溶液的缓冲能力是有限的。C(弱碱)C(弱碱盐)或C(弱酸)C(弱酸盐)→1时，缓冲能力最强。b.将缓冲溶液稀释，pH值基本不变。1ppHaK缓冲区间解：NH3·H2ONH4++OH-10514106.5108.1100.1bWaKKK26.91.01.0lg26.9lgpKpHabacc例：求0.1mol/LNH3·H2O—0.1mol/LNH4Cl缓冲溶液pH值。（Kb=1.8×10-5)3、缓冲溶液的配制若C(酸)=C(盐)pH=pKa⊖若C(碱)=C(盐)pH=14-pKb⊖pH=pKa⊖-lgC(弱酸)C(弱酸盐)pH=14-pKb⊖+lgC(弱碱)C(弱碱盐)a.选定的缓冲体系不与反应物或生成物反应b.为了使缓冲溶液具有最大的缓冲能力，应使pKa⊖(14–pKb⊖)尽可能接近所要求的pH值。原则：缓冲溶液pKipH值范围HAc-NaAc4.763.6~5.6NH3·H2O-NH4Cl4.768.3~10.3NaHCO3-Na2CO310.339.2~11.0KH2PO4-K2HPO47.205.9~8.0H3BO3-Na2B4O79.27.2~9.2弱酸与弱酸盐；弱碱与弱碱盐；多元弱酸盐及次级盐常见的缓冲溶液4、缓冲溶液的应用人体血液改变＞0.4，生命有危险。4.04.7pH人血中含缓冲对：332HCOCOH2442HPOPOHbbKH）(HH血红蛋白分析化学NH3–NH4ClpH=9.0缓冲液中:33Al(OH)3OHAl完全，而Mg2+不沉淀土壤中，硅酸，磷酸，腐植酸与其盐组成“缓冲对”，pH=5.0~8.0的土壤适合农作物生长。——工业、农业、生物、医学、化学……小结：1.同离子效应2.缓冲原理