3.2  溶液

ø  3.21 溶液的浓度

ø  3.22 溶液的通性

ø  3.23 弱电解质的解离平衡

ø  3.24 盐的水解反应

ø  3.25 难溶电解质的容度积和溶解度

3.21 溶液的浓度

溶液浓度的表示方法：通常将一定量溶剂或溶液中所含溶质的量称为溶液的浓度。 有如下几种表示方法

质量摩尔浓度一千克溶剂中含有的溶质的物质的量 单位: mol·kg^-1

物质的量浓度一升溶液中含有的溶质的

物质的量 单位：mol.l^-1

质量浓度一升溶液中含有溶质的质量

单位：kg.m^-3

3.22  溶液的通性（常考点）

知识点一、蒸汽压下降

知识点二、沸点上升、凝固点降低

知识点三、渗透压

知识点一、蒸气压下降（常考点）

在溶液中，溶质都是以单个分子或离子状态存在的，整个溶液是一个单分散系统。

溶液有一定的通性，跟溶质的粒子数有关，与溶质本性无关,我们叫溶液的依数性。

饱和蒸气压:一定温度下，气液两相处于平衡状态的蒸气的压强

蒸气压下降：含有难挥发性溶质的溶液的蒸气压总是低于同温度下纯溶剂的蒸气压。

浓度越大，蒸气压下降越多

拉乌尔定律

稀溶液       纯溶剂 *溶剂的摩尔分数

知识点二、沸点上升和凝固点下降（常考点）

沸点：液体的蒸气压等于外界压力的时的温度

凝固点：固态蒸气压等于液态蒸气压时的温度

沸点升高，凝固点降低根本原因就是蒸气压下降

△t_b=k_bm_b(m_b为b的质量摩尔浓度) k_b k_f常数

△t_f=k_fm_b        

知识点三、渗透压（常考点）

半透膜的选择性：有选择的允许水或某些分子透过，不允许其他分子透过。

渗透现象：使两种不同浓度溶液间产生水的扩散现象。

稀溶液中的水向浓溶液中渗透，使浓溶液体积增大，液面上升，渗透作用达到平衡。

渗透压：半透膜两边的静压力差。越浓渗透压越大

反渗透：外加在溶液上的压力超过了渗透压，逆进行。

3.23 弱电解质的解离平衡（常考点）

知识点一、水的离子积和溶液的酸碱性

知识点二、弱酸弱碱的解离平衡

知识点三、同离子效应

知识点四、多元弱酸的分步解离

知识点五、缓冲溶液

知识点一、水的离子积和酸碱性（常考点）

1.  在纯水或稀溶液中，水有微弱的电离

     h₂o           h⁺ +oh^-   

纯水中 c(h+)=c(oh-)+1×10^-7mol/l

[h⁺][oh^-] ＝ k_w    ＝ 1×10^-14  k_w 为水的离子积常数

水溶液中, [h⁺]和[oh^-]的乘积不变. 水电离属于化学平衡.

2.  溶液的ph

 [h⁺] ＞[oh^-]        酸性                 ph ＜ 7

 [h⁺] ＝ [oh^-]       中性                 ph ＝ 7

 [h⁺] ＜[oh^-]        碱性                 ph ＞7 

ph +poh  =14 

知识点二、弱酸碱的解离平衡（常考点）

一元弱酸如乙酸，弱碱如氨水，它们在水溶液中只是部分电离，绝大部分以未解离的分子存在，溶液中始终存在着分子与离子的平衡，称为解离平衡

      hac      h⁺ +    ac^-

t=0时:c                    0       0

t =t时: c-[h  ⁺]           [h ⁺]    [ac ^- ]

解离常数

求一元弱酸中[h⁺]精确公式

一元弱碱 

 

与hac的电离程度相当

知识点三、同离子效应（常考点）

弱电解质在水中存在着电离平衡:

结果导致平衡逆向移动     

在弱电解质溶液中加入具有相同离子的强电解质，使弱电解质的解离度减小的现象

                                    ¾同离子效应

知识点四、多元弱酸的分布解离（常考点）

在溶液中能电离出多个h⁺的酸—多元酸。

多元酸在溶液中是分步电离的：     多重平衡

①hs^-对h⁺的吸引﹥h₂s对h⁺的吸引；                               

②第一级电离的h⁺对第二级有抑制]

当  ka1/ka2>100 第二级可忽略(数量)。

∴ 溶液中h⁺主要是由一级电离产生的,可作近似处理。

例、室温下，h₂s气体在水中的饱和浓度为0.1mol/l。试计算h₂s饱和溶液中[h⁺]、[hs^-]和[s^2-]。

解：h₂s属于二元弱酸.

k_a1=1.1×10^-7；k_a2=1.3×10^-13

 可忽略二级电离，当一元弱酸处理：

   h₂s     h⁺ + hs^-

  0.1-x                  x     x

 

代入计算得: [h⁺]=1.05x10^-4   [hs^-]=1.05x10^-4 mol/l

②  hs^-         h⁺ + s^2-

二元弱酸酸根b^2-浓度近似等于k_a2 !

知识点五、缓冲溶液 （常考点）

一般水溶液加入少量浓酸碱，或用水稀释，ph值已发生明显的变化。而许多化学反应或生产过程要求一定的ph范围

弱酸与弱酸盐，弱碱与弱碱盐组成的混合液具有这种缓冲作用。具有保持ph相对稳定作用的溶液称为缓冲溶液

缓冲溶液的缓冲能力也是有一定限度的。

常见的缓冲溶液：

① 弱酸—弱酸盐             ② 弱碱—弱碱盐

hac + naac                 nh₃+nh₄cl

h₂co₃ + nahco₃

h₃po₄ + nah₂po₄

抗酸抗碱之定性解释

\它能对抗溶液中h⁺浓度的变化，从而对溶液的酸度起到稳定作用。

3.24  盐类的水解反应

知识点一、强碱弱酸盐的水解反应

知识点二、强酸弱碱盐的水解反应

知识点三、弱酸弱碱盐的水解反应

知识点四、多元弱酸盐的分步水解

3.24  盐类的水解反应（常考点）

盐的水溶液似乎都应该是中性的(如nacl、kcl溶液),但其实不然！？事实上，盐在水中得到的溶液可能是中性、酸性或者碱性

na₂co₃、naac的水溶液显碱性，能使红色石蕊变蓝。

nh₄cl、fecl₃的水溶液显酸性，能使蓝色石蕊变红。

nh₄ac水溶液显中性。

这种现象是由于在溶液中盐离解产生的离子与水作用,使水的电离平衡发生移动从而改变溶液的酸碱性 ——盐的水解。

盐的水溶液的酸碱性，取决于盐的类型。

知识点一、弱酸强碱盐（常考点）      

naac是强电解质,溶于水完全电离:

naac  ¾¾® na⁺ + ac^-

代表水解程度的大小。水解平衡常数

由上可知,  naac的水解实际上是ac^-的水解, 它涉及hac与h₂o的电离平衡。

而任何水溶液中都有:

 

弱酸强碱盐的水解程度与弱酸的酸性成反比

 

 

可以导出平衡常数

 

 

 

知识点五、影响盐类水解的因素

①组成盐的酸（或碱）越弱（ka值越小），水解度越大;

②盐的浓度越稀，其水解程度越大;

③温度越高，水解度越大。

3.25  难溶电解质的溶度积和溶解度（常考点）

知识点一、溶度积常数

知识点二、溶解度和溶度积的相互换算

知识点三、溶度积规则

知识点四、分步沉淀

知识点五、沉淀的溶解

知识点六、沉淀的转化

知识点一、溶度积常数（常考点）

1、溶解—沉淀平衡

各种物质在水中的溶解度差别很大。

溶解度s＜0.01g/100gh₂o的物质—不溶物(难溶物).

影响物质溶解度的因素：

内因：化学键；分子间作用力；离子的极化等.

外因：溶剂；温度；共存离子；酸度等.

达成动态平衡— 沉淀平衡.

按质量作用定理, 平衡时:

 

温度一定时, k为一常数, [baso₄]也为一常数.

[ba²⁺][so₄^2-]= k_sp   溶解积常数 (溶度积)

难溶电解质（ambn）溶解平衡的通式

k_sp(ambn)=[aⁿ⁺]^m[b^m+]ⁿ/(c    )^m+n

难溶电解质固体和它的饱和溶液在平衡时的平衡常数.

k_sp 随温度上升而增大。

例、已知k_sp,agcl＝ 1.77 ´ 10^-10， k_sp,ag2cro4＝ 1.12 ´ 10^-12，试求agcl和ag₂cro₄的溶解度

解：(1) 设agcl的溶解度为s₁（mol/l),   则:

 

(2) 设ag₂cro₄的溶解度为s₂, 则:  

    ag₂cro₄(s)           2ag⁺  +   cro₄^2-

  平衡时                2s₂                s₂

2.  a₂b 型或ab₂型

不适用于易水解的难溶电解质和难溶弱电解质及在溶液中易以离子形式存在的难溶电解质

知识点三、容度积规则（常考点）

任意时刻离子浓度之积：[ag⁺] ^· [cl^-] = q _i

离子积(反应商)

当 q _i = k_sp 时,  饱和溶液.。无沉淀析出.  处于动态平衡.

当 q _i ＜ k_sp,  不饱和溶液.  沉淀溶解至饱和(q_i=k_sp)为止.

当 q _i ＞ k_sp,  过饱和溶液. 生成新沉淀至饱和(q_i=k_sp)为止.

知识点四、分步沉淀（常考点）

在含有0.1mol/l的c1^-和i^-的混合溶液中：逐滴加入agno₃溶液,

现象

先生成黄色的agi, 再生成白色的agc1

这种先后沉淀的现象称为分步沉淀

若想知道哪种离子先沉淀，需计算沉淀哪种沉淀需要的银离子少，说明：生成沉淀所需试剂离子浓度越小越易沉淀

 

 

 

知识点五、沉淀溶解（常考点）

离子积  [a^b+ ]^{a ·} [b^a- ]^b = q _i<ksp

沉淀溶解的唯一必要条件！

1、由弱电解质生成使沉淀溶解

1）由弱酸所形成的难溶盐：caco₃，fes，ca₃(po₄)₂

由弱酸所形成的难溶盐可以溶解于强酸溶液中!

2）难溶于水的氢氧化物都能溶于酸：

                

                                                     

由难溶水的氢氧化物可以溶解于强酸溶液中!

2.氧化还原反应使沉淀溶解

双管齐下!

3、生成配位化合物使沉淀溶解

知识点六、 沉淀的转化 （常考点）

欲将caso₄溶解，但由于 caso₄ 是难溶的强酸盐，不能用强酸溶解。现考虑将 caso₄ 沉淀转化为 caco₃ 沉淀，则可以用强酸溶解。这种将一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。

将caso₄置于na₂co₃溶液中，体系中存在以下平衡

 

沉淀转化的总反应为   

        caso₄ + co₃^2－ caco₃ + so₄^2－