第四章电解质溶液0a §4—1·强电解质溶液理论 §4-2弱酸、弱碱的电离平衡 §4-3盐的水解 §4-4酸碱理论的发展 s45难溶强电解质的沉淀溶解平
第四章 电解质溶液 (8学时) §4—1·强电解质溶液理论 §4-2弱酸、弱碱的电离平衡 §4－3 盐的水解 §4—4酸碱理论的发展 §4—5难溶强电解质的沉淀溶解平衡
非电解质溶液:依数性:四大性质只与溶质的粒子 数有关,而与溶质本质无关。 易溶强电解质溶液:1、强电 强电解质 解质溶液理论 电解质溶液 难溶强电解质:5、难溶强电 溶液 解质溶液-沉淀溶液平衡。 弱电解质2、弱酸、弱碱的电离平衡 溶液 3、盐的水解 4、酸碱理论的发展
非电解质溶液：依数性：四大性质只与溶质的粒子 数有关，而与溶质本质无关。 电解质 溶 液 强电解质 溶液 弱电解质 溶液 易溶强电解质溶液：1、强电 解质溶液理论 难溶强电解质：5、难溶强电 解质溶液---沉淀溶液平衡。 2、弱酸、弱碱的电离平衡 3、盐的水解 4、酸碱理论的发展
§4—1强电解质溶液理论 1存在的实际问题:(在强电解质溶液中) 前面已学习了非电解质溶液的依数性理论, 对于强电解质溶液来说,运用该理论时,与实际 结果出现了偏差。 例如:运用依数性解决Kc|~H2O 已知:H2O:K=186(273K) KC水溶液:m=020mokg-1 求:该溶液的凝固点降低值
§4—1·强电解质溶液理论 1 存在的实际问题：（在强电解质溶液中） 前面已学习了非电解质溶液的依数性理论， 对于强电解质溶液来说，运用该理论时，与实际 结果出现了偏差。 例如：运用依数性解决KCl～H2O。 ❖ 已知：H2O：Kf=1.86 （273K） KCl水溶液：m=0.20mol·㎏－1 . 求：该溶液的凝固点降低值
理论计算: 1、根据难挥发非电解质稀溶液依数性计算: NT=Km=1.86×0.20=0.372K 2、根据强电解质完全电离: 粒子质量浓度m=2m=040 mol kg-1 AT2=Km=1.86×0.40=0.744K 而实际测得:0673K (介于0372~0.744之间。) 以上事实如何解释呢?有人提出了新的理 论,即强电解质溶液理论
❖ 理论计算： 1、根据难挥发非电解质稀溶液依数性计算： ∆Tf=Kf .m=1.86×0.20=0.372K 2、 根据强电解质完全电离： 粒子质量浓度m，=2m=0.40mol·㎏－1 ∆Tf ’=Kf ·m’=1.86×0.40=0.744K ❖ 而实际测得：0.673K （介于0.372～0.744 之间。） 以上事实如何解释呢？有人提出了新的理 论，即强电解质溶液理论
2离子氛和离子强度、活度和活度系数: 1923年, Debye和 Huckel提出了强电解质溶液理论: 强电解质在水溶液中完全电离,但因离子间的相 互作用,离子的行动并不完全自由。因此溶液真正表 现出的离子浓度总是低于完全电离时的浓度,于是出 现了上述与实验结果相矛盾的问题。就此提出了三个 问题: 离子的行动为什么不完全自由 离子氛形成 的结果 离子的相互作用大小如何衡量 离子强度 电解质溶液中实际发挥作用的浓度怎样计算: 有效浓度(活度)和活度系数
2 离子氛和离子强度、活度和活度系数： 1923年，Debye和Huckel提出了强电解质溶液理论： 强电解质在水溶液中完全电离，但因离子间的相 互作用，离子的行动并不完全自由。因此溶液真正表 现出的离子浓度总是低于完全电离时的浓度，于是出 现了上述与实验结果相矛盾的问题。就此提出了三个 问题： 离子的行动为什么不完全自由 ——— 离子氛形成 的结果. 离子的相互作用大小如何衡量——— 离子强度 电解质溶液中实际发挥作用的浓度怎样计算： ———有效浓度（活度）和活度系数
以上三个问题的解决构成了强电解质溶液理 论,并较好的解释了强电解质溶液的某些性质与 依数性实验结果之间的偏差。 (1)离子氛:在强电解质溶液中,电解质完全电离, 相同电荷的离子相斥,相反电荷离子相吸,所以 在正离子周围负离子多一些,在负离子周围正离 子多一些,如图所示:我们说正离子周围存在着 由负离子形成的“离子氛”,在负离子周围存在 着由正离子形成的“离子氛”。 (+
以上三个问题的解决构成了强电解质溶液理 论，并较好的解释了强电解质溶液的某些性质与 依数性实验结果之间的偏差。 (1).离子氛：在强电解质溶液中，电解质完全电离， 相同电荷的离子相斥，相反电荷离子相吸，所以 在正离子周围负离子多一些，在负离子周围正离 子多一些，如图所示：我们说正离子周围存在着 由负离子形成的“离子氛”，在负离子周围存在 着由正离子形成的“离子氛”。 ＋ － + + + + + + + +
由于离子氛的作用,使发挥作用的离子 数目少于完全电离时应有的离子数目 因此,表现某些性质上, 如:电导性:迁移速度减慢,电导性减弱。 (与完全电离相比) 依数性: 实际发挥作用的离子数减少,所以如1中 所提到的02 mol/kg KC水溶液冰点降低值 0.673<0744(理论完全电离)
❖ 由于离子氛的作用，使发挥作用的离子 数目少于完全电离时应有的离子数目。 ❖ 因此，表现某些性质上， 如： 电导性：迁移速度减慢，电导性减弱。 （与完全电离相比） 依数性： 实际发挥作用的离子数减少，所以如1中 所提到的0.2mol/㎏ KCl水溶液冰点降低值 0.673<0.744 (理论完全电离)
(2).离子强度:表示: 是用来衡量溶液中离子与它的离子氛之间 的作用强弱的。显然离子浓度越大,离子所带 电荷越高,离子与离子氛之间的作用越强。 =/2∑mz21:离子强度: molkg-1 m1:i离子的质量摩尔浓度 (molkg-1) Z1:i离子的电荷数
（2）.离子强度：I 表示： I 是用来衡量溶液中离子与它的离子氛之间 的作用强弱的。显然离子浓度越大，离子所带 电荷越高，离子与离子氛之间的作用越强。 I=1/2∑mizi 2 I：离子强度：mol·㎏－1 mi：i离子的质量摩尔浓度 （mol·㎏－1） Zi ：i 离子的电荷数
例1求下列溶液的离子强度 a0.01mo|kg-1的Bac2溶液 b01mokg-1Hc酸和0.1mokg-1cacl2 溶液等体积混合后形成的溶液 Ha: mBa2+=0.01molkg-1 mcl=0.02 mol kg-1 ZBa2+=2zc|=-1 所以|12∑mz2=1/2(0.01×22+0.02 =0.03mo|kg
例1·求下列溶液的离子强度 a· 0.01mol·㎏－1 的BaCl2 溶液 b· 0.1mol·㎏－1 HCl 酸和 0.1mol·㎏－1CaCl2 溶液等体积混合后形成的溶液 解a : mBa2＋=0.01mol·㎏－1 mCl－=0.02 mol·㎏－1 ZBa2+=2 ZCl－=－1 所以 I= 1/2∑ mizi 2=1/2( 0.01×2 2＋0.02× （－1）2） =0.03 mol·㎏－1
b·0.1 molkg-1HcI酸和0.1mo-kg-cacl2溶液等 体积混合后形成的溶液 解b·混合溶液中: mH+=0.05mo|kg-1 mCa2+=0.05 molkg mcI=0.15 mol kg ZH+E+1 ZCa2+=+2 ZCI 所以离子强度:=12∑mz2=1/2(0.05×12+ 0.05×22+0.15×(-1)2) =0.20 mol kg
b· 0.1mol·㎏－1 HCl 酸和 0.1mol·㎏－1CaCl2溶液等 体积混合后形成的溶液 解 b·混合溶液中： mH＋=0.05 mol·㎏－1 mCa2＋=0.05 mol·㎏－1 mCl－=0.15 mol·㎏－1 ZH＋=＋1 ZCa2＋=＋2 ZCl－=－1 所以 离子强度 ：I= 1/2∑ mizi 2=1/2（0.05×1 2＋ 0.05×2 2＋0.15×（－1）2） =0.20 mol·㎏－1