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水溶液中各槿雕子渡度的言十算,是璞境工程g币必须具倩的基本能力之一卷了^述之方便,我凭以下之^明都假言殳水溶液中离隹子的行卷区如其於才亟稀薄溶液中之状熊也就是^我位肝免水溶液卷理想溶液,其中所有溶^的活性保数皆卷1,溶^之浸度即等於其活性,反鹰之化擘平衡常数即等於热力擘平衡常数我凭暂畤忘郤活性校正it一回事只是卷了^苴果的方便,在虞理除冏题之日寺你可别忘了必须押估离隹子强度封活性的影^除了忽略活性校正之外,我凭逮假言殳解蹄反;t是一瞬就逵成平衡的虽隹然名邑大多数的酸酶解蹄反鹰非常迅速,但祭上通常必须藉著授拌的落助才能快速遽成平衡同日寺我凭逮假言殳大氟J且成封水溶液没有影警,或者至少在一段相常是的畤^内没有影警^除上大氯中含有CO2,慢慢地溶於水中彳凌曾形成H2co3而影警pH值大氟CO2封水溶液的影簪我凭另有^明,现在^我便号暂暗忘了他的存在基本言十算步骤水溶液中酸^反鹰的槿^垂然千燮离化,但是有清晰的脩理服给可循,即使是不复轴离端的^^,只要依照一定的步,骤就可以迎刃而解解泱酸直金平衡冏题的步骤包括,三槿平衡、一值I脩件、一张串甫助B1曾罩的^^只要利用三槿平衡就可以解泱,不复雄的冏题即须五假1全上五他解题步骤依序悬•解蹄平衡.^量平衡.重荷平衡.^子脩件.pC-pHffl^各位先把道五他1步,骤依序熟者己,我凭下面招一一^明强重解^包括强酸、强^以及^^,溶解於水中彳交完全解雕成雕子至於哪些化合物是强酸,哪些是强直会,高青参鼠表…431卷了方便,我凭以下^述的水溶液平衡,都是在25℃下邃成的,除非有特别的馨明强酸之解蹄平衡1456376340建立日期2001/9/168:47:00AM.^量平衡由解雕平衡式知道,水溶液可能存在之物槿包括H+、OFT、HC
1、C「、NaOH、Na+等HC1aNaOH,愿卷亥完全解雕,所以平衡彳发水溶液中已幺右攵有HC1和NaOH存在了[HC1]=0M[NaOH]=0MCl•的来源只有HC1的解点隹反鹰一但)而已,而且HC1已幺空完全解离隹了,所以cr的;a度^^等於原来HC1的浸度[cr]=o.ooiMNa+的来源只有NaOH的解雕反愿而已,但因NaOH已^完全解雕了,所以Na+的浸度鹰言亥等於原乘NaOH的浸度[N]]=
0.001M.重荷平衡水溶液中带正重的雕子有丁典Na+雨槿,带负重的禹隹子即只有CFMOH雨槿,溶液重荷平衡式卷[Na+]+[H+]=[a-]+[OH-]由於[Na+]=[C□,抵消彳麦甯荷平衡式燮卷[H+]=LOHj代入水的解离隹稹=[H+]x[OH-]=10-14M2[H+]2=10-14M2[H+]=[OH-]=10-7M所以水溶液之pH=7强酸强酶不等常量混合溶液我凭再看罩^子强酸舆罩元强^不等常量混合之情况水溶液中含
0.001之HC1及
0.0005〃之NaOH,250c下平衡彳灸,溶液中各槿雕子的浸度以及pH卷何?1解离隹平衡:H2O__H++OH-Kw=[H+]x[OH]=104M2其次,嘉出HC1解雕反鹰式HC1__H++CTKa=[H+]x[CT]再:出NaOH的解离隹反鹰式NaOHNa++OH-Kh=[Na+]x[OH-].^量平衡由解离隹平衡式知道,水溶液可能存在之物不重包括H+、OH-、HC
1、CP、NaOH、Na+等HC1舆NaOH^,愿春亥完全解离隹,所以平衡彳受水溶液中已幺型没有HC1和NaOH存在了[HC1]=OM[NaOH]=0MC「的来源只有HC1的解雕反鹰一值I而已,而且HC1已^完全解离售了,所以CT的浸度鹰看亥等於原来HC1的浸度[Q-]=
0.001A7Na+的来源只有NaOH的解雕反;g而已,但因NaOH已^完全解离隹了,所以Na+的浸度^^等於原乘NaOH的浸度[Na+]=
0.0005M.甯荷平衡水溶液中带正重的雕子有H+舆Na+雨槿,带负重的离隹子即只有Cl-MOH雨槿,溶液重荷平衡式悬[Na+]+[H+]=[a-]+[OH-]代入[Na+]及[Cl]之值
0.0005M+[H+]=
0.001M+[OH-][H+]=
0.0005M+[OH-]符[OH1代熟K0H+],移^整理成一元二次方程式彳灸求解K[H+]=
0.0005M+—[H+][H+]2-
0.0005Mx[H+]-^m.=0+5x10-4+75x10-42+4x10-14[H+]=9=
0.0005M2最彳妥言十算pH及[OH1:pH=-log[H+]=
3.30K[OH[=—^-=2xlO_1M[H+]强酸、强酶混合溶液平衡言十算之一般形式我欠号以HXA代表强酸分子5MOHy代表弓金感衾分子,Cta代表强酸原来的滤.度5Ctm代表3如金原来的渡度依五步骤程序,推醇强酸、强酶混合溶液平衡彼,溶液中各槿雕子渡度言十算方法的一般形式.解离隹平衡H2O—H++OH-Kw=[H+]x[OH-]=10-14M2HXA__x-H++AXKa=[H+]Xx[A-x]MOHy__M+y+y-OH-Kh=[M+y]x[OH-]y.^量平衡[HxA]=0[A-x]=Cta[MOHy]=
0.重荷平衡yx[M+y]+[H+]=xx[A-x]+[OH-][H+]2-xxCTA-yxCTMx[H+]-^H.=0[H+]_X.Cta-yxC[m+JxxJa_y*Ctm+4XKwa理解2口巴+]_XxCTA-yxCTM--^xxCTA-yxCTM+4xKw人理一2口由最彳灸的合理解可以彝现,酸、酶常量差xxCiA-yxCiM比4xKw大很多的日寺候,觉离隹子浸度就等於酸、酶常量差[H]=xxGa-yxCTM摞此我优可以快速地推算溶液之pH值,在xxCTA-yxCTM10-5M靶圉内^差很小1456376340建立日期2001/9/168:47:00AM罩^子强酸水溶液先看最曾罩的罩^子强酸的解离隹平衡言十算,我凭以例^明潞葭商0AM的蹙酸HC1水溶液,25℃平衡畤,溶液中之各槿离隹子的渡度卷何,溶液之pH值又等於多少?我优依五步骤程序言十算.解离隹平衡首先,既然是水溶液,水的解雕反;1一定彝生,所以先瘾出水解离隹之平衡式H2O—H++OH-Kw=[H+]x[OH-]=10-14M2其次,嘉出HC1解雕反鹰式HC1卷强酸,溶解於水中彳麦完全解离隹,解离隹常数卷其离隹子稹HC1―H++CTKa=[H+]x[CT]溶液中再也没有其他解雕反愿了,所以步,牌一完成.^量平衡前一步骤的平衡式知道,水溶液中除了H2O之外,遐有H+、OH-、HC
1、C「等物槿存在但由於完全解离隹的名彖故,平衡彳受水溶液中鹰苴亥已幺右攵有HC1存在了[HC1]=0MC1•的来源只有HC1的解离隹反鹰一值)而已,而且HC1已^完全解离隹了,所以C「的浸度鹰之亥等於原来HC1的渡度[C\~]=0AM步骤一的雨他解离隹反鹰都曾滥生H+,光靠^量平衡:攵法子算出其渡度至於OH的渡度,即必须先算出[H+]彳灸才能知道所以我个号必须造行步,牌三.重荷平衡水溶液中雎然可能有各色离隹子,但整it是成重中性的所以水溶液中名息正重荷曼UtV亥等於荷敷,此需之重荷平衡我凭此例中,带正重的离隹子只有H+一不重,带负重的离隹子即有eraoh-南槿,其重荷平衡式卷[H+J=[a-J+[OH-]由水的解离隹平衡我任号知道[H+]代人重荷平衡式,消去[OH][H+]=[CT]+巴-[H+]雨遏乘以[H+],移项彳灸得到一位]一元二次方程式[H+]2-[Q-]x[H+]-^=0一元二次方程式具有一般解,跖=104M2代入上式求解[H+][H+]=0」+J7+4-1)=
0.1+
1.00]X10T3二0J”(合理解)[H+]=O.l-OT+4xlL3—1X10T3M(不合理)由於渡度不可能有的,所以只有第一位1解是合理解[H+]知道彳发就可以言十算pH值和[OH]pH=—log[H+]=l[OH-]=K-=1()T3〃[H+]罩幺屯的强酸水溶液冏题只要三值I步骤就可以解决,彳发^的步骤就不需要了封於浸度高於Id的强酸水溶液,因卷溶液一定呈酸性,OH-的渡度一定很低,所以我俨可以忽略重荷平衡式中的[OH-][H+]=[Cr]+[OH-][H+]=[cr]道棣做可以使冏题燮得曾罩,而且^差不超遇离分之一如果酸浸度小於10-5,忽略重荷平衡式中的[OH-]符造成相常的^差例如10-5的HCl(aq)^略的算法pH=5,除算法pH=
4.99996,^差很小可以接受但是如果浸度低到10々”的日寺候,麓略的算法pH=7,^除算法pH=
6.79101,^差太大辗法接受二^子强酸水溶液二^子强酸的解离隹平衡言十算也是依五步骤程序谨行,我凭以浸度^
0.01M的硫酸水溶液悬例^明:
1.解离隹平衡:H2O__H++OH-Kw=[H+]x[OH-]=10-4M2其次,W出H2SO4的解离隹反鹰式H2so4—2H++SO/Ka=[H+]2x[SO42].^量平衡由解离隹平衡式知道,水溶液可能存在之物不重包括H+、OH-H2so
4、SO」等H2so4A强酸,鹰色亥完全解离隹,所以平衡彳灸水溶液中已幺豺攵有H2so4存在了[H2SO4]=0MSO」的来源只有H2so4的解离隹反鹰而已,但因H2so4已幺空完全解蹄了,所以SO」的渡度鹰看亥等於原乘H2SO4的浸度[S04-2]=
0.01M.重荷平衡水溶液中带正重的雕子只有H+一槿,带负重的离隹子即有SO4-2M0H-雨槿,其重荷平衡式:[H+]=2x[SO/2]+[OH-]注意,SO」的甯荷数悬-2其带甯量鹰卷其浸度的雨倍由水的解离隹平衡可以知道[OH[舆[H+]的^^:K[0H-]=—[H+]代人重荷平衡式,消去[0H]9K[H+]=2x[SO「]+商南遂乘以[H+],移项整理成一元二次方程式彼求解[H+]2-2x[SO4-2]x[H+]-^=0[H+]=OQ+’OQ—xlO⑶=
0.02Af(合理解)最彳爰以言十算pH值和[OH]pH=-log[H+]=
1.7K[OH-]=—^-=5x103M[H+]我凭也可以忽略重荷平衡式中的[OH]以曾化言十算[H+]=2x[SO4-2]+[OH-][H+]=2x[SO4-2]通用曾略法的渡度靶UI下限卷5x10-6〃强酸水溶液一般型式有了雨佃例子之彼,我现在可以来推醇强酸水溶液平衡言十算的一般形式我伊羽哥以HxA代表强酸分子,Cta代表强酸原来的浸度依五步骤程序,渡度卷Cta的强酸水溶液平衡彳复,溶液中各槿离隹子浸度的言十算方法如下.解离隹平衡:H2OH++OH-K=[H+]x[OH-]HA一x-H++A-XKa=[H+]Xx[Ax].^量平衡[HxA]=0[A-*]=J人.重荷平衡[H+]=xx[A-x]+[OH-][H+]=xx[Af]+旦_[H+][H+]2-xxCtax[H+]-^=0xxCTA+JxxCTA2+4xKw[H+]:——劲上——0合理解强^之解雕平衡覃元强卤金水溶液水溶液中各槿雕子渡度的言十算方法舆强酸水溶液一檬,只不遇通常先求解[OH1,然彳复再言十算[H+]以^度
0.01M的NaOHgq俏例.解雕平衡先嘉出水解雕之平衡式H2O—H++OH-Kw=[H+]x[OH-J=1014M2其次t出NaOH的解离隹反1式NaOH__Na++OH-Kh=[Na+]x[OH-].^量平衡由解雕平衡式知道,水溶液可能存在之物槿包括H+、OH、NaOH、Na+等NaOH酷,愿塔亥完全解雕,所以平衡彳爰水溶液中已幺豺攵有NaOH存在了[NaOH]=QMNa+的来源只有NaOH的解雕反;t而已,但因NaOH已幺型完全解离隹了,所以Na+的渡度^^等於原来NaOH的渡度[N^+]=
0.01M.重荷平衡水溶液中带正重的雕子有H+舆Na+雨槿,带负重的雕子即只有OH一槿,溶液重荷平衡式卷:[Na+]+[H+]=[OH-]由水的解蹄平衡我凭知道[H+]=一^―[OH-]代人重荷平衡式,消去[H+][Na+]+—=[OH-][OH-]整理成一元二次方程式彳发求解[OH][OH-]2-[Na+]x[OH-]-/rw=
00.01+a/o.O12+4x1O-14-/人”、[OH]==
0.01M合理解[OH-]=13+4皿.lxl0-.2M不合理最彳灸以言十算[H+]和pH值[H+]=—^—=1x10-12〃[OH-]pH=—log[H+]=12弓如金水溶液中的[H+]一定很低,所以我优可以忽略重荷平衡式中的[H+]以曾化言十算[Na+]+[H+]=[OH-][Na+]=[OH]跟强酸水溶液的情况一棣,曾略法遹用的浸度章包圉下限卷10-5/二元3金酶水溶液二元酶的言十算亦雷同,我伊号以
0.001M的CaOH2aq得例.解离隹平衡:先嘉出水解雕之平衡式H2O__H++OH-Kw=[H+]x[OH-]=10-14M2其次,W出CaOH2的解离隹反鹰式CaOH2__Ca+2+2OH-Kh=[Ca+2]x[OH-]
2.^量平衡由解雕平衡式知道,水溶液可能存在之物矛重包括H+、OH-、CaOH
2、Ca+2等CaOH2,鹰高亥完全解雕,所以平衡彳发水溶液中已、幺蛮攵有CaOH2存在了[CaOH2]=0MCa+2的来源只有CaOH2的解雕反愿而已,但因CaOH2已^完全解雕了,所以Ca+2的浸度1456376340建立日期2001/9/168:47:00AM^^等於原来CaOH2的浸度[C6z+2]=
0.001M.重荷平衡水溶液中带正重的雕子有H+舆Ca+2雨不重,带负重的离隹子即只有OH-槿,溶液重荷平衡式篇:2x[Ca+2]+[H+]=[OH]Ca+2的重荷数卷+2,所以其带重量卷其浸度的雨倍由水的解蹄平衡得知[H+]=-^—[OH-]代人重荷平衡式,消去[H+]:2x[Ca+2]+—^=[OH-][OH]整理成一元二次方程式彳爰求解[OH-][OH-]2-2x[Ca+2]x[OH-]-^u.=0[OH-]=°,002+.022+4x1°
420.002M合理解[OH-]=0S2一向叱+4x1:二_5*1产M不合理最彳灸以言十算[H+]和pH值K四]==5x10-12M[OH-]pH=—log[H+]=ll.3强酶水溶液一般型式我凭以MOHX代表强^分子,Ctm代表^^原来的浸度依五步骤程序,推醇浸度卷Ctm的强^水溶液平衡彳灸,溶液中各槿雕子浸度言十算方法的一般形式•解雕平衡:H2O—H++OH-K=[H+]x[OH-]MOHx—M+X+xOH-Kh=[M+x]x[OH-]x.^量平衡[MOHX]=0[M+x]=C「m.重荷平衡xx[M+xJ+[H+]=[OH-]xx[M+x]+Kw^[OH][OH-][OH]2-xxCtmx[OH]-^=0xxCTM+JxxCTM2+4xKw[OH]二——*合理解xxCTM-JxxCTM2+4xKw[OH]=———9——LMZ不合理强酸强^混合溶液之平衡酸^中和形成蹙,强酸舆弱^混合形成弱酸蜜,弱酸舆强^混合形成弱^^,强酸舆强酶混合即形成中性鞭强酸舆强^混合溶液之平衡言十算,可以分成等常量舆不等常量雨不重酸卤佥等常量溶液之pH=7,酸^不等常量溶液之pH值兄J由酸、卤金雨者中浸度敕高者:夬定强酸强^等常量混合溶液强酸舆强^混合溶液之平衡言十算也是依五步骤程序送行,我优先看罩^子强酸舆覃元强酶等常量混合之情沆水溶液中含.01之HC1及
0.001M之NaOH,250c下平衡彳灸,溶液中各矛重雕子的浸度以及pH卷何
1.解离隹平衡:先嘉出水解雕之平衡式H2OH++OH-Kw=[H+]x[OH-]=10-14M2其次,嘉出HC1解离隹反;g式HC1__H++CTKa=[H+]x[CT]再嘉出NaOH的解点隹反鹰式NaOH__Na++OH-Kh=[Na+]x[OH-]建立者超康光第9直,共13直。