工程化学课件8

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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章,溶液中的化学反响和水体保护,工程化学根底,1,众所周知,溶质溶解在溶剂中便组成溶液。了解溶液,特别是水溶液中的化学反响,对材料的清洗、保护,促进生命安康,以及合理利用和保护水资源等方面都具有重要的实际意义。本章将在2. 3节和第三、四章根底上,进一步拓展讨论范围,从化学反响原理出发,讨论与溶液密切相关的酸碱反响、沉淀反响、配位反响和氧化复原反响,以及这些反响在水体保护中的一些应用;同时简单介绍蒸馏、萃取等技术的原理及非水溶液化学反响,以适应科学技术的不断开展。,内容提要,2,5. 1 弱酸弱碱溶液及其应用,5. 2 水溶液中的沉淀溶解反响、配位反响及其应用,5. 3 气液固平衡转化和非水溶液化学反响及其应用,5. 4 水质与水保保护,目录,3,5. 1 弱酸弱碱溶液及其应用,学 习 要 求,1,了解酸碱理论的开展,掌握酸碱质子理论。,2,掌握酸碱解离平衡和酸碱溶液 pH 值的计算,掌握溶液中酸碱强度的比较。,3,熟悉同离子效应,掌握缓冲溶液 pH 值的计算、缓冲溶液的配制原那么及应用。,4,了解 pH 试纸、pH 计测定 pH 值的方法及 pH 试纸变色原理。,4,1887年由化学家阿累尼乌斯(Arrhenius S. A. 瑞典)提出的电离理论认为:解离产生的正离子全部都是氢离子的物质称为酸;解离产生的负离子全部都是氢氧根离子的物质称为碱。所以酸都是含氢物质,碱都是氢氧化物。根据该理论,酸碱中和反响的实质是 H+ 和 OH 中和生成 H2O 的反响。,电离理论,一、酸碱理论,5,1923年由化学家布朗斯特(Brnsted J. N. 丹麦) 和化学家劳莱(Lowry T. M. 英国) 提出了酸碱质子理论,它认为:,但凡能够提供质子的分子或离子都是酸;但凡能够承受质子的分子或离子都是碱。简单地说,酸是质子的给予体,碱是质子的承受体。,酸碱质子理论,6,根据酸碱质子理论,酸可以是中性分子,如 HAc、HCl 等;也可以是负离子(H2PO4) 或正离子(NH4+),它们都是含有质子 H+ 的结合态。,而碱,可以是分子NH3;也可以是负离子 Cl、 HPO42。碱(如Cl、NH3、HPO42)承受质子后的结合态那么成酸(HCl、NH4+ 或 H2PO4);酸给出质子后便成碱。这种酸和碱的相互依存、相互转化关系被称为酸碱共轭关系,酸(或碱)与它共轭的碱(或酸)一起被称为共轭酸碱对。共轭酸及其共轭碱之间的相互关系可用以下反响通式表示:,酸,1,碱,2,+,酸,2,碱,1,+,H,+,+H,+,7,两个关系式中,HAc,Ac,、H,3,O,+,H,2,O、H,2,O,OH,均互称为共轭酸碱对。,在,和,8,质子理论提出的同年,路易斯(Lewis G. N. 美国)还提出了酸碱的电子理论一说。它把但凡具有可供利用的孤对电子的物质都称为碱,例如 NH3、CaO;并把能与这孤对电子进展结合的物质都称为酸,例如 HCl、SO3。,显然电子理论的根底是孤对电子的给予与承受。它在解释某些物质酸碱性质时,不仅可解释电离理论、质子理论所能解释的物质,而且可以解释酸性氧化物 CO2 和碱性氧化物 CaO 反响生成 CaCO3 这类酸碱反响,他使酸碱理论可解释的范围更大。路易斯理论在有机化学中应用得更为普遍,它常用亲电子试剂和亲核试剂来代替酸和碱的概念。,酸碱电子理论,9,二、弱酸、弱碱的解离平衡及平衡常数,除少数强酸、强碱外,大多数酸和碱在水溶液中只能局部解离,属于弱电解质。当某弱电解质解离和重新结合的速率相等时,就到达了动态平衡,这种平衡称酸碱解离平衡,它的标准平衡常数称为酸或碱的标准解离常数,分别用 Ka 、Kb表示。,10,例如,达平衡时,其标准解离常数的表达式为:,同理,对于 HAc 的共轭碱 Ac,的解离平衡式为:,11,无论是 Ka或 Kb,其数值与电解质溶液的浓度无关,与温度有关。在同温度时,同类型如同为 HA 型弱电解质可用 Ka (或 Kb) 定量地比较其酸性或碱性的强弱, Ka (或 Kb)愈大,酸性或碱性愈强。,12,由 HAc 和 Ac 与 H2O 作用的解离反响式可推知,,=,c,(H,3,O,+,)/,c,c,(OH,)/,c,或写成,13,表5-1 一些共轭酸碱的解离常数 (25时),酸,K,a,碱,K,b,HNO,2,5. 6210,4,NO,2,1. 7810,11,HF,6. 3110,4,F,1. 5810,11,HAc,1. 7410,5,Ac,5. 7510,10,H,2,CO,3,4. 4710,7,HCO,3,2. 2410,8,H,2,S,8. 9010,8,HS,1. 1210,7,H,2,PO,4,6. 1710,8,HPO,4,2,1. 6210,7,NH,4,+,5. 5910,10,NH,3,1. 7910,5,HCN,4. 9310,10,CN,2. 0310,5,HCO,3,6. 1710,11,CO,3,2,1. 6110,4,HS,1. 1010,12,S,2,9. 1010,3,HPO,4,2,4. 7910,13,PO,4,3,2. 0910,2,酸,性,增,强,碱,性,增,强,14,例5. 1,利用热力学数据,计算分子酸 HAc 在水溶液中的,K,a,。,先写出 HAc 在水溶液中和 H2O 反响的关系式,并在附表1和表2中查得有关数据,写在各对应的物质下面,然后进展计算:,f,G,m,(298. 15)/kJmol,1,396. 82,237. 1,237. 2,369. 65,r,G,m,(298. 15) = (,369. 85) + (,237. 2),(,396. 82),(,237. 1) kJmol,1,= 27. 42 kJmo1,1,将rGm(298. 15) 值代入式4-8有,=,4. 803,K,a,(HAc) = 1. 57,10,5,解,15,例5. 2,利用热力学数据,计算离子碱 Ac,在水溶液中的,K,b,,并计算 0. 10 moldm,3,NaAc 水溶液的 pH 值。,解,237. 1,369. 65,157. 38,396. 82,f,G,m,(298. 15)/kJmol,1,= 52. 38 kJ,mo1,1,=,9. 175,K,b,(Ac,) = 6. 68,10,10,r,G,m,(298. 15) = (,396. 82) + (,157,. 38),(,369. 65),(,237. 1) kJmol,1,16,(2) 设平衡时,c,(OH,) 为,x,moldm,3,起始浓度/ moldm,3,0. 10 0 0,平衡浓度/ moldm,3,0. 10,x,x x,0.10,x,=,c,(OH,) = 8. 17,10,6,mol,dm,3,pOH = 5. 09,pH = 14,pOH = 8. 91,17,例5. 3,测得 0. 10 moldm,3,的 HAc 溶液的 pH 值为 2. 88,求此时 HAc 的,K,a,。,因pH =,lg,c,(H,+,)/,c,,故 pH= 2. 88 时溶液的,c,(H,+,) =,1. 32,10,3,moldm,3,。此时的 H,+,浓度就是平衡时的浓度,,解,起始浓度/ moldm,3,0. 01 0 0,平衡浓度/ moldm,3,0. 01,1. 32,10,3,1. 32,10,3,1. 32,10,3,18,以 H,2,CO,3,为例,H,2,CO,3,的一级解离为,二级解离为,K,a1,= 4. 4710,7,K,a2,= 4. 6810,11,可见,K,a1,K,a2,,故酸的强度 H,2,CO,3, HCO,3,,相应的共轭碱的强度 CO,3,2, HCO,3,。,多元弱电解质,19,CO,3,2,的一级解离为,二级解离为,K,b1,= 2. 1410,4,K,b2,= 2. 2410,8,20,对多元弱酸或弱碱的解离,由于Ka1 Ka2或 Kb1 Kb2 ,溶液中的H+或OH浓度那么主要是由第一步解离产生,第二步解离出的H+或OH在计算中可以忽略。因此对多元弱酸或弱碱溶液,计算H+或OH离子浓度时,常忽略它的二级解离,只考虑它的一级解离。,从上所述,我们可以看到,H,2,O 和 HCO,3,既可作为酸,又可作为碱,这类物质称,两性物质,。像这样的物质,在自然界还有很多。,21,当向醋酸溶液中参加 NaAc 后,Ac 浓度增加,那么 HAc 的解离平衡向左移动,结果降低了 HAc 的解离度。,例如在醋酸溶液中存在解离平衡:,如果在此溶液中参加少量 NH4Cl,由于NH4+ 离子浓度增大,NH3 的解离平衡那么向生成 NH3 的方向移动,结果也就降低了NH3的解离度。这种在弱酸或弱碱等弱电解质溶液中,参加与弱酸或弱碱解离后具有一样离子的易溶强电解质,能使弱电解质解离度降低的现象称同离子效应,同样,在氨水溶液中存在解离平衡:,三、同离子效应和缓冲溶液,同离子效应,22,同离子效应不仅有理论意义,而且有十分重要的实际意义。25时,纯水的 pH 应该等于 7,但空气中往往含有 CO2、NH3 等,它们溶于水后形成溶液,就会改变溶液的pH值;如果参加少量强酸或强碱于纯水中,那么 pH 的变化会更为显著。但如果在 HAcNaAc 混合溶液中参加少量强酸或强碱,那么该溶液的 pH 值根本不变。像 HAcNaAc 这类能抵抗外加少量强酸、强碱或适当稀释的影响,保持其 pH 根本不变的溶液叫缓冲溶液。缓冲溶液对强酸强碱或适当稀释的抵抗作用叫缓冲作用。,缓冲溶液,23,缓冲溶液中共轭酸碱之间平衡关系可用如下通式表示:,共轭碱,共轭酸,由于缓冲溶液中同时存在足量的共轭酸 HA 和共轭碱A,,两者之间存在质子转移平衡,故能抵抗外加少量强酸、强碱及适当的稀释等的影响而使溶液的 pH 值不发生显著变化。,缓冲作用的原理,24,由此可见,缓冲溶液中必然同时存在共轭碱能与强酸反响起抗酸作用和共轭酸能与强碱反响起抗碱作用,这种共轭酸碱对共存的系统又称缓冲系,这对共轭酸碱对又称缓冲对,,如在 NH4+NH3,H2PO4HPO42,HCO3CO32 缓冲对中,,NH4+、H2PO4、HCO3 等是共轭酸,,NH3、HPO42、 CO32 是共轭碱。,缓冲对,25,缓冲溶液 pH 的计算,根据式 HA+H,2,OA,-,H,3,O,,可得:,c,(A,)/,c,(HA)称,缓冲比,26,例5. 4,某温度时,NH,3,在水溶液中的解离常数,K,b,=1. 7910,5,,试计算750 cm,3,的 0. 10 moldm,3,氨水和 250 cm,3,的 0. 10 moldm,3,的 HC1 溶液相混合后的 pH 值。,解,n,(NH,3,) =,c,(NH,3,),V,(NH,3,),= 0. 075 mo1,n,(HC1) =,c,(HC1),V,(HC1),= 0. 025 mo1,混合前 NH,3,和 HC1 的物质的量分别为,27,混合后发生化学反响,反响后生成 0. 025 mo1 的 NH4C1,NH3过量了0. 050 mol,NH4C1 与过量 NH3 组成缓冲溶液,此时溶液中,NH,3,的 p,K,b,= 4. 75,NH,4,+,的 p,K,a,= p,K,w, p,K,b,= 14 4. 75 = 9. 25,28,配制缓冲溶液的方法:首先选择适当的缓冲系,使所配缓冲溶液的 pH 值在所选择的缓冲系的缓冲范围之内,并尽可能与其共轭酸的 pKa接近,以保证缓冲系在总浓度一定时,具有较大缓冲能力;其次要有适当大的总浓度一般为0. 05 0. 2moldm3之间,以使所配缓冲溶液有较大缓冲能力。,缓冲溶液的选择和配制,29,缓冲溶液不仅在工程技术中有重要应用,而且与人类生命活动也有重要关系。在电子半导体器件加工清洗中,常用 HF-NH4F 混合液来除去硅片外表多余的氧化物(SiO2);电镀金属所用的电镀液常用缓冲溶液来控制其pH值;在农业改进土壤或施肥过程中,必须考虑不破坏土壤中的天然缓冲溶液;人体的各种体液更是先天的、准确的缓冲溶液,它们的 pH 值必须在一定范围内才能使相应机体的各项生理活动保持正常,如人体的唾液、血液和尿液的 pH 值分别在 6. 5 7. 5,7. 35 7. 45 和 4. 8 8. 4 才是正常的。,缓冲溶液的重要作用,30,pH试纸,四、pH值的测定,测定含有弱酸或弱碱溶液的 pH值不能用酸碱中和滴定的方法。因为中和滴定的方法只能测定酸或碱的总浓度,而不能测定解离出来的 H,+,或OH,的浓度。,测定 pH 值最简单、最方便的方法是使用 pH 试纸。,31,酸碱指示剂一般都是构造复杂的弱的有机酸或有机碱,指示剂的酸式 HIn 及其共轭碱式 In 在水溶液中存在如下平衡:,酸碱指示剂的作用原理,显酸式色,显碱式色,它们的酸式构造和碱式构造显示不同的颜色。当溶液酸度改变时,平衡发生移动,使酸碱指示剂由一种构造变为另一种构造,从而使溶液的颜色发生相应的改变。这就是酸碱指示剂的变色原理。,pH试纸,是用多种酸碱指示剂按一定比例混合配制而成的浸渍滤纸。,32,pH计(酸度计),比较准确地测定 pH 值的方法是使用 pH 计。,用 时,必须首先使用pH值的标准缓冲溶液作为基准来定位。一般采用邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠、硼砂三种标准溶液来定位。,pH 计测定溶液的 pH 值,33,表5. 2 三种标准缓冲溶液的 pH 值,溶液,pH值,t/,邻苯二甲酸氢钾,0. 05 moldm,3,KH,2,PO,4,0. 025 moldm,3,Na,2,HPO,4,0. 025 moldm,3,硼 砂,Na,2,B,4,O,7,10H,2,O,0.01 moldm,3,15,4. 00,6. 90,9. 27,20,4. 00,6. 88,9. 22,25,4. 01,6. 86,9. 18,34,作业:,P186: 1、 3、 4 、5、 7,35,5. 2 水溶液中的沉淀溶解反响、配位反响及其应用,36,学 习 要 求,1理解沉淀溶解平衡及溶度积概念、掌握溶度积与溶解度的换算。,2掌握溶度积规那么,能正解判断沉淀的生成与溶解,理解分步沉淀含义。,3联系实例掌握溶度积规那么在锅炉清洗、沉淀法处理废水等方面的应用。,4理解配位解离平衡及稳定常数 Kf等重要根本概念,了解分级解离、不稳定常数 Kd的含义,及 Kf与 Kd 关系,5掌握配位平衡的计算和联系实例理解配合物的应用。,37,不同的电解质在水中有不同的溶解度,按其溶解度大小可分为易溶和难溶两类,通常将溶解度小于,0. 1 gdm,3,的电解质称为难溶电解质。,一、沉淀溶解平衡,38,K,s,=,c,(A,m+,)/,c,n,c,(B,n-,)/,c,m,在难溶电解质 A,n,B,m,(s) 的饱和水溶液中,存在着未溶固体和已溶解的离子之间的平衡:,这种沉淀和溶解的离子之间的动态平衡称,沉淀溶解平衡,,这是一种多相离子平衡。其平衡常数表达式为,1,溶度积,39,例5. 6,25时,测得 BaSO,4,饱和溶液中,,c,(Ba,2+,)=1. 0310,5,moldm,3,,求 BaSO,4,的溶度积。,解,BaSO,4,在溶液中的沉淀溶解平衡关系式为,平衡浓度/ moldm,3,1. 0310,5,1. 0310,5,= 1. 03,10,5,1.03,10,5,= 1. 06,10,10,40,例5. 7,计算25时 AgCl 的溶度积,K,s,(AgCl),解,查附表可知,96. 3 72. 7 56. 5,127. 0 105. 6,167 .2,= 65. 4 kJ,mol,1,=32. 9 J,mol,1,K,1,41,= 55. 59 kJ,mol,1,=,9. 74,42,2溶度积和溶解度的关系,溶度积 Ks和溶解度s一样,都表示物质在溶剂中溶解能力的大小,但要注意它们的区别。溶度积 Ks仅对难溶电解质而言。在温度一样时,对同类型的难溶电解质,溶度积Ks越小,其溶解度 s 值也越大;但对不同类型的难溶电解质必须要通过计算才能比较。,K,s,(AgCl) = 1. 7710,10,K,s,(Ag,2,CrO,4,) = 1. 1210,12,而它们的溶解度 s以moldm3表示大小却刚好相反,,计算如下:,例如:,43,对 AgCl(s),设其饱和溶液中溶解度为,x,moldm,3,平衡浓度/moldm,3,x x,=1. 3310,5,moldm,3,对 Ag,2,CrO,4,,设 Ag,2,CrO,4,饱和溶液中溶解度为,y,moldm,3,平衡浓度/moldm,3,2,y y,= 6. 5410,5,moldm,3,44,3溶度积规那么,有沉淀析出直至达饱和,溶解达平衡,饱和溶液,无沉淀析出,或沉淀溶解,Qi 为任意状态下有关离子浓度的乘积即反响商,其数值不定;Ks 为难溶电解质沉淀溶解平衡时饱和液,有关离子浓度的乘积,对某一难溶电解质而言,一定温度下 Ks为一常数。,根据溶度积规那么可判断某一难溶电解质在一定条件下沉淀能否生成或溶解。,45,4分步沉淀和共同沉淀,对于同一种金属阳离子(如Ag+),当与两种或两种以上能与其生成难溶电解质的阴离子(如C1,CrO42)同时存在时,两种或两种以上的难溶电解质沉淀都有可能产生,但阳离子浓度与阴离子浓度幂的乘积先到达某种难溶电解质溶度积的先沉淀出来。,例如在不断振荡的条件下,向含有 C1,CrO42 的混合溶液中逐滴参加 AgNO3 溶液,由于 Ag+ 和 C1 浓度的乘积首先到达Ks(AgCl),所以溶液中先析出白色 AgCl 沉淀。随着沉淀析出,溶液中 C1 的浓度减小。当继续滴加 Ag+ 时,假设 Ag+ 和 C1 浓度的乘积小于 Ks(AgCl) 值,那么 AgCl 不再沉淀。但当Ag+浓度的平方与 CrO42 浓度的乘积到达 Ks(Ag2CrO4) 值时,砖红色的Ag2CrO4 就会沉淀出来,这种现象称为分步沉淀。如果在静止的条件下逐滴参加 AgNO3 溶液,由于Ag+ 局部过浓,白色的AgCl 和砖红色的 Ag2CrO4 可能会同时沉淀出来(砖红色可掩盖白色),这种现象称为共同沉淀。,46,5沉淀的转化,在一种溶液中,如果有两种难溶电解质同时存在,那么这两种难溶电解质就有可能相互转化。一般来说,由难溶电解质转化成更难溶的电解质的过程是容易发生的;而相反的过程那么要具体分析。,AgCl 可以转化成 AgI 沉淀,而 AgI 重要转化成 AgCl 沉淀那么不可能的发生。因为欲使溶液中的 Ag+ 浓度同时满足下面两个平衡:,Ag,+,的浓度必须为,47,也就是说 Cl,和 I,的浓度比值应为,但欲使,c,(Cl,) 2. 0810,6,c,(I,) 是不可能的。,即:,c,(Cl,) 2. 0810,6,c,(I,),才能使 AgI 沉淀转化成 AgC1沉淀,,48,锅炉或蒸气管内锅垢的存在,不仅阻碍传热、浪费燃料,而且还有可能引起爆裂,造成事故。锅垢的主要组分 CaSO,4,沉淀不溶于酸,难以除去,但可以用 Na,2,CO,3,溶液处理,使其转化成更难溶的 CaCO,3,沉淀:,由于 CaCO3 沉淀易溶于稀酸,所以可用“酸洗除去。,二、沉淀溶解反响应用举例,49,在实际清洗中应注意以下几点:对被清洗设备,必须进展防护处理后才能进展清洗,同时对锈块等污物进展预处理;正确选缓蚀剂;控制好温度;注意消除死角“气垫及清洗废液的处理等。,对于某些要求较高的锅炉给水,往往在给水进入高炉前先用Na,2,CO,3,处理,再用 Na,3,PO,4,补充处理。因为 Ca,3,(PO,4,),2,的,K,s,值为 2. 0710,33,,其溶解度为 1. 9210,7,moldm,3,,比 CaCO,3,更难溶,更易生成 Ca,3,(PO,4,),2,沉淀而除去。,环境保护中常用可溶性氢氧化物或其他沉淀剂来去除工业废水中的 Cr,3+,,Zn,2+,,Pb,2+,,Cd,2+,等有害物质,清洗中的本卷须知,50,例5. 8 某厂排放的废水中含有 96 mgdm3 的 Zn2+,用化学沉淀法应控制 pH 值为多少时才能到达排放标准5 mgdm3,Zn2+ 排放标准5 mgdm3换算成物质的量的浓度为,7. 7105 moldm3,此时应控制的 OH 浓度和 pH 值可用溶度积规那么估算如下:,pOH 6. 21,pH,7. 79,解,51,可溶性配位化合物在溶液中可以发生解离。在解离时,外界和内界间全部解离成内界离子和外界离子,这与强电解质类似;而内界配离子中的中心体和配位体间,那么与弱电解质相似,在溶液中或多或少地解离出中心体和配位体,并存在配位解离平衡。,三、配位解离平衡,52,1稳定常数,Ag,+,+ 2 NH,3, Ag(NH,3,),2,+,例如,这种能生成配离子或配合分子的反响称配位反响。如向此溶液中加少量 NaCl 溶液,并没有白色 AgCl 沉淀生成,这似乎可以说明溶液中的 Ag+ 已全部形成 Ag(NH3)2+。但假设再向此溶液中加少量 KI 溶液,却有黄色 AgI 沉淀生成,这说明溶液中确实还存在着 Ag+。Ag+ 由 Ag(NH3)2+ 解离出来:,Ag(NH,3,),2,+, Ag,+,+ 2 NH,3,53,在一定温度下,当配位与解离速度相等时,在中心离子、配位体和配合物之间就建立了动态平衡,该平衡称为,配位解离平衡,,简称,配位平衡,。即,此反响的标准平衡常数为:,称为配离子的,稳定常数,或,生成常数,,,表示。,也可用,54,2不稳定常数,Ag(NH3)2+ 在溶液中的解离与多元弱电解质的解离一样,也是分级进展的。,55,二级解离为,其一级解离为,总的解离为,也叫做,不稳定常数,,,可写成,56,和,显然,,成倒数关系:,稳定常数和不稳定常数之间的关系,57,例5. 9 25时,在 40 cm3 0. 100 moldm3 的 AgNO3 溶液中,参加 10 cm3 15 moldm3 的氨水溶液,求此溶液中 Ag+ 和氨水的浓度。,AgNO3 溶液和氨水混合后的体积为 50 cm3。在混合溶液中,配位反响前的 Ag+ 浓度和 NH3 浓度分别为,= 0. 080 moldm,3,= 3. 0 moldm,3,解,58,混合后即发生配位-解离反响。设到达平衡时 Ag+ 浓度为 x moldm3,NH3 的浓度为3. 0ymoldm3,那么Ag(NH3)2+ 的浓度为0. 080zmoldm3,即有下述关系:,平衡浓度/moldm,3,x,3. 0,y,0. 080,z,x,3.00. 080,2+2,x,0. 080,x,2.84,0.080,x,将上式分析所得的数据,代入平衡常数表达式,可得:,59,3配位平衡的转化,例5. 10 判断以下配位反响的方向和程度:,解,查表知,由K 106 可知,上述反响正向自发进展,且进展得很彻底。,60,对于同类型的配合物,通常可根据配合物的来判断反响进展的方向:配合物间的转化将向着生成更难解离的方向移动,即生成 大的配合物方向移动。,61,1利用配离子的特殊颜色来鉴别物质,将白色的无水硫酸铜晶体投入“无水酒精中,如果硫酸铜晶体变成浅蓝色,说明酒精中还有水。因为 Cu(H2O)42+ 显浅蓝色。,对可溶性配位化合物进展光谱分析可以确定其组成,因为每种配合物都有自己特征的谱线。,四、配位反响的应用实例,62,2用于溶解难溶电解质,在照相技术中,可用硫代硫酸钠作定影剂洗去溴胶版上未曝光的溴化银,这是因为 AgBr 能溶于配合剂 Na,2,S,2,O,3,溶液,并形成可溶性的 Ag(S,2,O,3,),2,3,配离子。,63,3改变和控制离子浓度的大小,电镀液中,常加配合剂来控制被镀离子的浓度。例如采用CuSO4 溶液作电镀液时,由于 Cu2+ 浓度过大,Cu 沉淀过快,将使镀层粗糙、厚薄不匀,且底层金属附着力差。但假设采用配合物 KCu(CN)2 溶液就能有效地控制 Cu+ 浓度:,这样 Cu 沉淀速率不会过快,可利用的 Cu+ 总浓度又没有减少。同样,采用焦磷酸钾 (K4P2O7) 为配合剂的电镀液也可到达这个目的,而且 P2O74 无毒,这是近年来开展很快的无氰电镀液。,64,4掩蔽有害物质,利用配合物的稳定性,在分析测定溶液中某种离子时,常把干扰测定的其他离子用配合剂掩蔽起来。例如,要在可能含有Cu2+,Ni2+,Co2+,Zn2+ 的溶液中鉴定是否有 Cd2+ 存在,可用氨水调节 pH 值,再用 KCN 掩蔽后就可参加足量的Na2S,假设有黄色沉淀,那么表示有 Cd2+ 存在。因为 Cu2+,Ni2+,Co2+,Zn2+的氰合配合物要比它们的氨配合物稳定,CdS 沉淀不能转化成Cd 的氰合配合物。在环境保护方面,配合物的形成对污染治理、保护人体安康等方面也有很多用处。例如,氰化物(如 NaCN )极毒,接触CN 的操作人员在工作完毕后用 FeSO4 溶液来洗手,就是利用下述反响:,65,第四类为,生物化学法,,例如,利用活性污泥中的各类细菌来消化分解含碳、含硫、含氮的多种污染物,利用生物膜来净化污水,在氧化池中使用光合细菌,用污水来灌溉作物,让作物和土壤中的微生物来净化污水。,第三类为物理化学法,例如,通过活性炭、硅胶、白土等对污染物进展吸附,通过有机溶剂对污染物进展萃取,通过树脂、分子筛等对污染物进展离子交换,通过半透膜对污水进展反渗透。,66,作业:,P196:1、2、4、7、9,67,
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