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《第三章 電解質(zhì)溶液》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第三章電解質(zhì)溶液化學(xué)教研室喻玲玲人體組織中的電解質(zhì)體液中電解質(zhì)的含量對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外液的晶體滲透壓、體液的酸堿平衡以及神經(jīng)肌肉興奮性等具重要作用。陰離子主要有:C1-、HCO3-、HPO43-、SO42-,有機(jī)酸離子和蛋白質(zhì)等。陽(yáng)離子主要有:K+、Na+、Ca2+、Mg2+等;體液中47歲的化學(xué)獎(jiǎng)得主PeterAgre54歲的化學(xué)獎(jiǎng)得主RoderickMackinnon細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞膜通道蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)水分子以及鹽分離子的研究人體組織中電解質(zhì)的應(yīng)用用以治療神經(jīng)炎、神經(jīng)痛和神經(jīng)損傷的“電療”法就是利用人體組織是電解質(zhì)導(dǎo)體。在人體的一定部位通以直流電,
2、在直流電場(chǎng)的作用下人體組織內(nèi)各種離子向一定的方向移動(dòng)而引起體液及組織中離子濃度對(duì)比的變化。直流電療法是離子導(dǎo)入療法和低頻電療法的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容:弱電解質(zhì)溶液的解離平衡(掌握)酸堿質(zhì)子理論(掌握)酸堿溶液中pH值的計(jì)算(掌握)難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀溶解平衡(自學(xué))強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論(熟悉)二、強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論要點(diǎn)三、離子的活度和活度因子第一節(jié)強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論一、強(qiáng)電解質(zhì)和解離度問(wèn):下列物質(zhì)中哪些屬于強(qiáng)電解質(zhì)?哪些屬于弱電解質(zhì)?NaCl,NH3,Na2SO4,HAc,HCl,NaOH強(qiáng)電解質(zhì):在水中完全解離成離子的化合物弱電解質(zhì):在水中部分解離為離子
3、的化合物一、強(qiáng)電解質(zhì)和解離度1.電解質(zhì)HAcH++Ac-HClH++Cl-(完全解離)(部分解離)動(dòng)態(tài)平衡2、解離度?(degreeofdissociation)達(dá)解離平衡時(shí),已解離的分子數(shù)和分子總數(shù)之比。單位為一,可以百分率表示。解離度?(degreeofdissociation)通常0.1mol·kg-1溶液中,強(qiáng)電解質(zhì)α>30%;弱電解質(zhì)α<5%;中強(qiáng)電解質(zhì)α=5%~30%。?=已電離的分子數(shù)原有分子總數(shù)x100﹪?可通過(guò)測(cè)定電解質(zhì)溶液的依數(shù)性求得?=85﹪(表觀(guān)解離度)思考:為什么強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的?小于100﹪?<100%例:試解
4、釋在25℃時(shí)0.02mol·L-1NaCl溶液的滲透壓測(cè)得為84.2(kPa)?解:Π=icRT=2×0.02×8.314×298=99.1(kPa)實(shí)驗(yàn)值:i=1.7mol·L-1P.debye&E.Huckel離子相互作用理論1.強(qiáng)電解在溶液中完全離解,其真實(shí)解離度為100%;2.離子間通過(guò)靜電力相互作用,存在離子氛和離子對(duì);3.離子氛和離子對(duì)限制了離子的自由運(yùn)動(dòng)。二、強(qiáng)電解質(zhì)溶液的理論成功的解釋了A-B型電解質(zhì)的稀溶液。離子氛模型離子對(duì)模型離子氛模型帶有相反電荷的離子相互締合成“離子對(duì)”。它們?cè)谌芤褐凶鳛橐粋€(gè)整體運(yùn)動(dòng),就像沒(méi)有離解一樣
5、。離子對(duì)模型例:試計(jì)算0.1mol/LNaCl滲透濃度的理論值和實(shí)際值。解:理論上:0.1x2x1000=200mmol/L實(shí)際上:0.1x1.87x1000=187mmol/L∴實(shí)際上每升溶液中只有187mmol的粒子對(duì)滲透壓有貢獻(xiàn)由于離子氛的影響,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)電解質(zhì)的解離度并不是真正意義的解離度,因此這種解離度被稱(chēng)為“表觀(guān)解離度”(apparentdissociationdegree)。離子濃度越大,離子所帶電荷越多,離子間的相互作用越強(qiáng),表觀(guān)電離度越小。離子濃度越小,離子所帶電荷越少,離子氛影響越小,表觀(guān)解離度越大,越接近100%。強(qiáng)
6、電解質(zhì)溶液中離子的有效濃度。?B為活度因子,也稱(chēng)活度系數(shù)1.活度activitybΘ為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)濃度,即1mol?kg-1aB單位為:1三、離子的活度a和活度因子?aB=?BbB/b?4.純液態(tài)、固態(tài)、稀溶液中的水,a=1;1.aB<bB,故?B<1;3.中性分子?B≈1,弱電解質(zhì)分子?B≈1;說(shuō)明:2.稀溶液aB≈cB,?B≈1;5.cB越大,?B越小;反之,?B越大。?B:反映了溶液中離子之間相互牽制作用的大小。2.活度因子?B1、濃度2、電荷離子之間作用愈弱,?B愈大;離子之間作用愈強(qiáng),?B愈小。?B愈大,離子間相互作用?1.在NaCl溶
7、液中Na+,Cl-的濃度和活度是否相等?對(duì)于陽(yáng)離子a+=?+bB對(duì)于陰離子a-=?-bB2.能否用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)單獨(dú)測(cè)定某一種離子的活度因子?QUESTION不能陰、陽(yáng)離子電荷數(shù)相等的電解質(zhì)(如NaCl、MgSO4等,1-1型),離子平均活度因子定義為:陰、陽(yáng)離子活度因子的幾何平均值。a+=f±ca-=f±c離子平均活度因子?±離子的平均活度a±:一些強(qiáng)電解質(zhì)的離子平均活度因子(25℃)濃度越高,活度越低;電荷數(shù)越高,活度越低。分子間作用力如何計(jì)算?離子強(qiáng)度(I)ionicstrength與溶液中各種離子的濃度有關(guān),與離子所帶的電荷數(shù)的有關(guān)。
8、bi及zi分別代表溶液中第i種離子的濃度及電荷數(shù)。(也可用ci代替bi)I的單位:mol/kg注意:近似計(jì)算時(shí),可以用ci代替bi1-1型強(qiáng)電解質(zhì)如:NaCl,KNO32-1型強(qiáng)