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1、1包头师范学院本 科 学 年 论 文论文题目： 无机化学中的多重平衡院 系： 化学学院 专 业： 化学 学 号： 0815510047 姓 名： 郝文龙 指导教师： 杨华 撰写学年： 2011 至 2012 学年 二零 12 年 月2摘要本课题主要叙述多重平衡在酸碱理论平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡这些方面的应用。通过多重平衡原理求出复杂的平衡反应的平衡常数。运用平衡常数的数值大小来判断反应方向趋势的大小，从而得出反应物的酸碱性、可溶性、氧化还原性、配合物稳定性。关键词: 多重平衡 平衡常数 水解 转化3AbstractThe main subject of narrative t

2、o the application of multiple balance in the theory of acid-base balance, precipitation, dissolution equilibrium, redox balance, with the balance in these areas. Complex balanced equilibrium constant obtained through multiple balance principle. The numerical size of the equilibrium constant to deter

3、mine the size of thereaction direction of the trend to arrive at the pH of the reactants, soluble, redox, complexstability.Keywords: Multiple balance The equilibrium constant Hydrolysis Conversion 4目录引言(绪论) 41 多重平衡规则5 2 无机化学中的多重平衡2. 1 酸碱理论平衡21.1 弱电解质电离平衡和弱电解质电离平衡之间的多重平衡2. 2 沉淀-溶解平衡22.1 难溶电解质的多相离子平衡和

4、弱电解质电离平衡之间的多重平衡22.2 难容电解质的转化平衡 2.3 氧化还原平衡23.1 难容电解质的氧化还原平衡23.2 氧化还原和氧化还原平衡之间的多重平衡2.4 配位平衡24.1 难容电解质的络合平衡24.2 络合平衡的转化24.3 氧化还原平衡和配离子解离平衡之间的多重平衡3结语参考文献 5引言多重平衡现象蕴含着丰富的内涵，可以灵活地运用于多种化学问题解释和化学计算。在化学实践中，我们知道，很多化学反应实际上都是分步进行的，在反应体系中，必定存在多种平衡共存的现象。这些化学平衡相互依存，相互影响，甚至可以相互转化.通过多重平衡原理能方便地求出复杂反应的平衡常数,运用平衡常数可以来判断

5、反应方向趋势的大小，能够理解反应物的一些性质，能使许多定性解释的问题逐步过渡到定量计算和解释，同时可以提高我们综合分析、解决问题的能力。 61 多重平衡规则实际的化学平衡是很复杂的，如果某个反应体系有几个平衡同时存在。一种物质同时参与两个或两个以上的平衡，即平衡浓度只有一个，总反应化学平衡是几个化学平衡的综合，这就是多重平衡。例如，在氢硫酸的平衡体系中，氢离子虽参与了两个平衡，但其平衡浓度只有一个，总反应的化学平衡是两个化学平衡的总和。+ 2HSS8121/.9aKK 132/.应为 式+式等于式2HSS所以 22HK2S即 =3181320.9.=.如果反应=反应+反应则 = G + 因为

6、-2.30lgRTK则 21.l-.l(-.30lg)RTK321lg所以 =K同理，如果反应=反应-反应 则 312=/总反应的平衡常数 值越大，反应自由焓变（ ）的数值越小，正反 G应的趋势越大。反之，总反应的平衡常数 值越小，反应自由焓变的数值逆反K应的趋势越大。2 无机化学中的多重平衡2.1 酸碱理论平衡2.1.1 弱电解质电离平衡和弱电解质电离平衡之间的多重平衡在水溶液中酸碱性的计算NaAc(1) =1.75Hc 1,HAcKa5(2) =1.02O 2w14由（2）（1）可得 AO 7该多重平衡常数数值较小，正反应趋势很弱， 溶液呈弱碱性。NaAc2. 2 沉淀-溶解平衡22.1

7、难溶电解质的多相离子平衡和弱电解质电离平衡之间的多重平衡以难溶电解质溶解于强酸反应（ 溶解于 HCl 溶液）为例3aCO(1) 233()aaCOs 913,2.8spaKco（2）2H 71174.62.(1)-(2)可得 2323()a aCsHC 981172.8.K该多重平衡由于 K 值较大，正反应趋势明显，故难容电解质 可以溶于3aCOHCl 溶液中。再以难容电解质 CuS 在 HCl 溶液中溶解与否为例说明。(1)2()CuSsuS 361,.spCuS（2）2H 20214aK（1）-（2）可得 H 3616202.4.5K该多重平衡常数极小，反应难以正向进行，因此，溶解度极小的

8、硫化物不溶于非氧化性盐酸溶液中。22.2 难容电解质的转化平衡例如 可以转化为溶解度更小的 。4CaSO3aCO(1) 24()asS 614,9.1spKco（2）33a 3a928(1)-(2)可得 +4()as4()sS 63192.258K1410251.0.7waK8由多重平衡常数可以看出该反应可以正向进行， 可以转化为溶解度更4aCSO小的 。3aCO2.3 氧化还原平衡23.1 难容电解质的氧化还原平衡以不溶于非氧化性酸溶液的 CuS 溶解于氧化酸 为例：3HN(1) 2()uSsuS 61,.spKCuS（2）22H 192201/ 7.4.4a(3)2334SNOSNOH 所

9、以6(0.91)lg=8.0.552nEK8331.26K(3)/(1)+3(2)+(3)可得：3 22834CuSNOHCuSNOH 619383371(.)(7.)(.6)1.由平衡常数可知，CuS 可溶于较浓的 溶液中。同理，可得出 HgS 在溶液中反应的 K 值。3HNO222834gSHgSNOH 13.9K由 K 值可知，HgS 在 中不会溶解。3NO又以金属活动序氢后的金属银溶解于氢碘酸为例：（1） Ageg 10.79lg=13.5.52EK131=.2K（2） ()IsI 128(3) ()Heg 3由（3）-(1)-(2)可得 21()()AgIAIsHg 92313171

10、2 3.8.52K由该反应的多重平衡常数可见，Ag 可以冗余氢碘酸中，由于生成难溶卤化物，使金属电极电位值降低，使不活泼金属溶解于非氧化性的氢卤酸中的这一类反应亦属于难容电解质的氧化还原平衡。23.2 氧化还原和氧化还原平衡之间的多重平衡以 的歧化反应为例Cu（1）e /10.52lg8.7.9CuEK（2）2uu 2/.1l .u由（1）-（2）可得 C 12lg=lg5.9K58.13K由多重平衡常数可知，该歧化反应较容易进行，Cu 在溶液中不能稳定存在，凡是复杂的氧化还原反应都属于氧化还原平衡之间的多重平衡问题。2.4 配位平衡24.1 难容电解质的络合平衡沉淀溶于 溶液的反应为rAgB

11、23aNSO(3)3-32()+sAgBr （ ）这是难溶电解质的多相离子平衡与络合平衡间的多重平衡。因为 (1)+r()AgBr131s,()5.prK(2)3+2-2SOAgSO（ ）32 14, .6S不 稳 （ ）因为（3）=（1）- (2)式则 131425.5.6K10此多重平衡常数较大，正反应的趋势较大，所以 易溶于 溶液rAgB23aNSO中。对于 溶于氨水和 溶于饱和 溶液，亦可用难溶电解质的络AgClAgI23aNSO合平衡来说明。24.2 络合平衡的转化在下列反应中： 2244HglIHgICl看到底是 与 反应生成 和 ？还是由 与 生成C24Il24HgICl和 ？这

12、个问题是属于漯河平衡和络合平衡间的多重平衡。l242244IlIlKgg24,145.8HIgCl稳稳此多重平衡常数很大，正反应的趋势很大，在 溶液中加入足量的 ，24HgClI就可以转化为 ，一般来说，络合平衡是由稳定性小的络离子向生24gl24I成稳定性大的络离子方向转化。24.3 氧化还原平衡和配离子解离平衡之间的多重平衡以不活泼金属 溶解于强配合剂 溶液为例：AgN（1） Age /10.79l 13.5.52AgEK131.24K（2） 2()CNg 2,().gCN稳(3) 24OHeOH 2/340.4l 27.0.59OH71K由 4（2）+（3）4（1）可得 2 2484()AgCNAgCN 457123.K该多重平衡常数数值很大，正反应趋势很大，不活泼金属 易溶解于Ag或 溶液中，同理， , 等亦然。NaAuPt结论