第六节 第五节 第四节 第三节 第五章 缓 度酸 液 水 溶 液、离子浓 弱酸弱碱的解离平衡 pH 第二节酸碱理论 第一节活度和活度因子 酸碱解离平衡
第五章酸碱解离平衡 第一节活度和活度因子 第二节酸碱理论 第三节水的解离平衡和水溶 液的 第四节弱酸弱碱的解离平衡 第五节酸碱溶液离子浓 度的计算 第六节缓冲溶液 p H H 3 O + OH -
第一节 活度和活度因子 一、强电解质和弱电解质 二、Debye-Huckel离子相互作用理论 三、活度和活度因子 四、离子强度
第一节 活度和活度因子 一、强电解质和弱电解质 二、Debye-Hückel 离子相互作用理论 三、活度和活度因子 四、离子强度
·、强电解质和弱电解质 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导 电的化合物。电解质溶解于溶剂中形成的溶液称 为电解质溶液。 根据电解质在水溶液中的解离情况,可以将 电解质分为强电解质和弱电解质两类。强电解质 在溶液中完全解离;弱电解质在水溶液中只能部 分解离成离子。 合
一、强电解质和弱电解质 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导 电的化合物。电解质溶解于溶剂中形成的溶液称 为电解质溶液。 根据电解质在水溶液中的解离情况,可以将 电解质分为强电解质和弱电解质两类。强电解质 在溶液中完全解离;弱电解质在水溶液中只能部 分解离成离子
电解质的解离程度可以用解离度来表示: a= NB0-NR×100% CB.0-CB,a×100% CB.0 强电解质与弱电解质并没有严格的界限,对 于0.1m01·L1电解质溶液,常把解离度大于30% 的称为强电解质;解离度在5%~30%之间的称 为中强电解质;解离度小于5%的称为弱电解质
电解质的解离程度可以用解离度来表示: 强电解质与弱电解质并没有严格的界限,对 于0.1 mol·L -1电解质溶液,常把解离度大于30% 的称为强电解质;解离度在 5%~30% 之间的称 为中强电解质;解离度小于5%的称为弱电解质。 B,0 B,eq B,0 B,0 B,eq B,0 100% 100% N N a N c c c − = − =
二、Debye-Huckel离子相互作用理论 强电解质在水溶液中完全解离,而在实验中 却表现出不完全解离的现象。Debye和Huckel认 为:强电解质在水溶液中是完全解离的,溶液中 阴、阳离子浓度较大,离子之间的静电作用比较 强。在任何一个阳离子附近,出现阴离子的机会 总比出现阳离子的机会多;在任何一个阴离子周 围,出现阳离子的机会也要比出现阴离子的机会 多。这样,溶液中某一阳离子(称为中心离子)
二、Debye-Hückel 离子相互作用理论 却表现出不完全解离的现象。Debye 和Hückel认 为:强电解质在水溶液中是完全解离的,溶液中 阴、阳离子浓度较大,离子之间的静电作用比较 强。在任何一个阳离子附近,出现阴离子的机会 总比出现阳离子的机会多;在任何一个阴离子周 围,出现阳离子的机会也要比出现阴离子的机会 多。这样,溶液中某一阳离子(称为中心离子) 强电解质在水溶液中完全解离,而在实验中
的周围,总是有较多的阴离子包围着,而且越靠 近中心离子,负电荷的密度就越大,越远离中心 离子,负电荷的密度就越小。可以认为在阳离子 周围存在一球形对称且带负电荷的离子云,称为 离子氛;同样,在明离子的周围也有带正电荷的 球形离子氛存在
的周围,总是有较多的阴离子包围着,而且越靠 近中心离子,负电荷的密度就越大,越远离中心 离子,负电荷的密度就越小。可以认为在阳离子 周围存在一球形对称且带负电荷的离子云,称为 离子氛;同样,在阴离子的周围也有带正电荷的 球形离子氛存在
由于离子氛的存在,强电解质溶液中离子的 行为不同于自由离子,其热运动受到限制。在电 场作用下,阴、阳离子分别向正极、负极移动, 而阴、阳离子的“离子氛”却要向相反电极移 动, 导致阴、阳离子移动的速率减慢,相当于阴、阳 离子数目减少,使实验测得的溶液的导电能力比 理论值要低,解离度也相应地降低。 合
由于离子氛的存在,强电解质溶液中离子的 行为不同于自由离子,其热运动受到限制。在电 场作用下,阴、阳离子分别向正极、负极移动, 而阴、阳离子的 “离子氛” 却要向相反电极移 动, 导致阴、阳离子移动的速率减慢,相当于阴、阳 离子数目减少,使实验测得的溶液的导电能力比 理论值要低,解离度也相应地降低
三、活度和活度因子 在强电解质溶液中,由于阴、阳离子之间相 互吸引、相互牵制作用,使它们在溶液中不能发 挥应有的作用,因此离子起作用的有效浓度总是 小于真实浓度。电解质溶液中离子起作用的有效 相对浓度称为活度: aB der rB(ba/be) 在稀溶液中,溶质B的活度因子也常定义为: ac.B deryB(CB/c)
三、活度和活度因子 在强电解质溶液中,由于阴、阳离子之间相 互吸引、相互牵制作用,使它们在溶液中不能发 挥应有的作用,因此离子起作用的有效浓度总是 小于真实浓度。电解质溶液中离子起作用的有效 相对浓度称为活度: 在稀溶液中,溶质B的活度因子也常定义为: B a B B ( / ) b b def c,B a B B y c c ( / ) def
溶液的浓度越低,单位体积内的离子数目 就越少,离子间的牵制作用就越弱,离子的活 度因子趋近于1,活度与相对浓度相等。为了 简便,在稀溶液中常用CB/c8代巷aB。 合
溶液的浓度越低,单位体积内的离子数目 就越少,离子间的牵制作用就越弱,离子的活 度因子趋近于1,活度与相对浓度相等。为了 简便,在稀溶液中常用 c c B / 代替 aB
四、离子强度 离子强度定义为: 26, 在稀溶液中,上式常改写为: 1-∑ B 对于c<0.1m0l.L1的电解质溶液,一般 可采用如下经验公式计算活度因子: lgg=-0.50z V四 1+0 -0.30}) 例题
四、离子强度 离子强度定义为: 对于 的电解质溶液,一般 可采用如下经验公式计算活度因子: 例题 1 c 0.1mol L− 2 B B B 1 2 I z c = 2 B B { } lg 0.50 ( 0.30{ }) 1 { } I y z I I = − − + 2 B B B 1 2 I z b def 在稀溶液中,上式常改写为: