余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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离子积、溶度积与复合式热力学平衡常数的关联

已有 704 次阅读 2024-12-28 13:35 |系统分类:教学心得

       本文拟结合具体实例,介绍水的离子积(Kw)、难溶盐的溶度积(Ksp)与复合式热力学平衡常数(Kθ的关联[1],供参考.

[]. 试写出下列反应的复合式热力学平衡常数的表示式,并推导其与离子积及溶度积的关联.

  ① H2O(l)=H+(aq)+OH-(aq)

  ② Ca3(PO4)2(s)=3Ca2+(aq)+2PO43-(aq)

 1. 水的离子积与复合式热力学平衡常数

   由化学反应①可得:

   image.png            (1)

   由于水的解离非常微弱,可将n(H2O)近似视为常数.

   令:image.png               (2)

   将式(2)代入式(1),并整理可得:

   image.png      (3)

  式(3)显示水的离子积(Kw)为复合式热力学平衡常数(Kθ1)与常数a的乘积.

 2. 难溶盐的溶度积与复合式热力学平衡常数

   由反应②可得:

    image.png            (4)

    由于Ca3(PO4)2(s)难溶盐的解离非常微弱,可将n{Ca3(PO4)2}近似视为常数.

    令:image.png      (5)

    将式(5)代入式(4),并整理可得:

    image.png     (6)

    式(6)显示难溶盐的溶度积(Ksp)为复合式热力学平衡常数(Kθ2)与常数b的乘积.

 3. 结论

   ⑴image.png

   ⑵ image.png

备注:a、b分别为由水及Ca3(PO4)2的物质的量决定的常数.

参考文献

[1]余高奇.复合式热力学(或标准)平衡常数的表示式与计算.科学网博客,2024,12.

  



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