平衡原理應(yīng)用管理論文

時(shí)間:2022-07-23 06:24:00

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平衡原理應(yīng)用管理論文

氯氣溶于水,為什么難溶于飽和食鹽水?

氯氣溶于水,與水反應(yīng)有如下的化學(xué)平衡

Cl2+H2O===(可逆符號(hào))HClO+H++Cl-

食鹽是強(qiáng)電解質(zhì),飽和食鹽水提供的Cl-使上述可逆反應(yīng)生成物濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),正因?yàn)檫@樣,所以實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)不能用排水法集氣,但可用排飽和食鹽水法收集氯氣。飽和食鹽水通入氯化氫氣體,為什么會(huì)有白色晶體NaCl析出?

飽和食鹽水是NaCL晶體與水在一定溫度下建立的溶解平衡

NaCl(s)====(可逆)Na+(aq)+C1-(aq)

計(jì)算得知,溫度為20度時(shí),飽和食鹽水中c(C1)=5.4mol/L而當(dāng)通入氯化氫氣體時(shí),即對(duì)上述平衡提供了更多的Cl-增大了平衡體系中CL-的濃度,溶解平衡自然向析出NaCl晶體的方向移動(dòng)。為什么可用濃硫酸與弄鹽酸制取氯化氫?

濃鹽酸是氯化氫在水中的飽和溶液,即氯化氫與水所形成的溶解平衡體系。若把濃硫酸滴入濃鹽酸中,濃硫酸變吸收水,破壞了濃鹽酸在水中的溶解平衡,氯化氫便從濃鹽酸中逸出,同時(shí)濃硫酸溶解時(shí),溶解溫度升高,氯化氫也會(huì)逸出。為什么固體NaOH投入濃氨水中可制取氯氣?

濃氨水是氨氣在水中的飽和溶液,氨與水有如下一系列的平衡:

NH3+H2O===(可逆)NH3.H2O===(可逆)NH4++OH-

當(dāng)在氨水中加入固體NaOH,一則固體NaOH要吸水溶解,這要破壞上述平衡,是促使NH3逸出的一個(gè)原因,但更重要的原因是NaOH屬強(qiáng)電解質(zhì),將電解產(chǎn)生Na+和OH-,為上述平衡提供大量的OH-,增大了生成物濃度,從而使平衡朝著氨氣逸出的方向移動(dòng)。CaCO3不溶于水,為什么可溶于碳酸?

CaCO3很難溶于水,但是已溶解是極微量的CaCO3在水中存在如下的溶解平衡:

CaCO3(s)===(可逆)Ca2++CO32-

碳酸是弱電解質(zhì),有如下的平衡:

CO2+H2O==(可逆)H2CO3==(可逆)H++HCO3-

由于H+與CO32-結(jié)合成HCO3-,降低了溶液中CO32-的濃度,破壞了CaCO3的溶解平衡,致使CaCO3不斷的溶解,只是CO2在水中的溶解度不大,H2CO3的濃度很低,所以盡管H2CO3可以溶解CaCO3,但溶解速度較慢。氫氧化鋁為什么既能在強(qiáng)酸中溶解,也能在強(qiáng)堿中溶解?

氫氧化鋁具有兩性,其電離方程式可表示如下:

H2O+AlO2-+H+===(可逆)AL(OH)3===(可逆)Al3++3OH-

(酸式電離)(堿式電離)

由于其電離程度相當(dāng)微弱,絕大多數(shù)AL(OH)3在水中并未溶解,當(dāng)加入強(qiáng)酸時(shí),H+中和了堿式電離中產(chǎn)生的OH-,從而破壞了氫氧化鋁的電離平衡,使平衡向生成OH-方向移動(dòng),這樣氫氧化鋁就在強(qiáng)酸中溶解了,同理,當(dāng)加入強(qiáng)堿溶液中時(shí),OH-要中和酸式電離中產(chǎn)生的H+,使平衡向酸式電離方向移動(dòng),氫氧化鋁在強(qiáng)堿中也得到了溶解。已知工業(yè)煉銣的反應(yīng)是:2RbCl+Mg===(熔融,可逆)MgCl2+2Rb(g),此方法為什么能實(shí)現(xiàn)?

在堿金屬中銣比鈉活潑,當(dāng)然比鎂活潑,從金屬活動(dòng)性順序上顯然不能解釋,但轉(zhuǎn)換角度,從化學(xué)平衡上分析,銣的沸點(diǎn)比鎂低,把銣蒸氣抽出時(shí),平衡右移,這樣就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)真空煉銣!健康人的血液pH值為什么基本上穩(wěn)定在7.35~7.45之間?

原來人的血液里存在著H2CO3~HCO3-緩沖系統(tǒng)。在這一緩沖系統(tǒng)中加入少量的酸或堿,其pH值無顯著變化。而純水無緩沖能力,加入少量的酸或堿都會(huì)使溶液的pH變化幾個(gè)單位。

H2CO3~HCO3-緩沖系統(tǒng)中,存在著H2CO3===(可逆)H++HCO3-的電離平衡,加入少量酸使平衡逆向移動(dòng),生成更多碳酸,分解為CO2和H2O通過肺部排出體外,這就防止了pH減小。當(dāng)加入少量堿時(shí),OH-和H+中和,平衡正向移動(dòng),以增大血液酸度補(bǔ)償損失。這時(shí),身體的反饋?zhàn)饔镁捅憩F(xiàn)為通過肺部減少CO2排出量,通過腎臟增加HCO3-的排出量。正是由于血液里存在著抗酸抗堿的緩沖系統(tǒng),加之體內(nèi)外的補(bǔ)償機(jī)制同時(shí)協(xié)作發(fā)揮影響,使血液里pH值基本穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。