4-3 鹽　類 1 1.

Presentation on theme: "4-3 鹽　類 1 1."— Presentation transcript:

1 4-3 鹽　類 1 1

2 4-3 鹽 類 鹽類是我們日常生活中常見的物質， 例如：食鹽（NaCl）是重要的調味品； 又如俗稱蘇打的碳酸鈉（Na2CO3）可作為清潔劑，
鹽　類 4-3 鹽類是我們日常生活中常見的物質， 例如：食鹽（NaCl）是重要的調味品； 又如俗稱蘇打的碳酸鈉（Na2CO3）可作為清潔劑， 而俗稱小蘇打的碳酸氫鈉（NaHCO3） 則可作為焙粉； 碳酸鈣（CaCO3）或硫酸鈣 （CaSO4）為粉筆的成分。 2

3 鹽　類 4-3 鹽的分類與命名 鹽之水溶液的酸鹼性 共軛酸鹼對之 Ka 與 Kb 的關係 3

4 4-3 鹽 類 學習目標： 了解鹽的分類及命名。 了解鹽的水解現象及其水溶液的 酸鹼性。
鹽　類 4-3 學習目標： 了解鹽的分類及命名。 了解鹽的水解現象及其水溶液的 酸鹼性。 了解共軛酸鹼對之 Ka 與 Kb 的乘 積等於 Kw。 4

5 鹽的分類與命名 4-3.1 為了便於探討鹽類的性質，可依其氫離子（H+） 或氫氧離子（OH－）取代的程度，分為： 正鹽、 酸式鹽、 鹼式鹽。
此外亦有 複鹽、 錯鹽。 5

6 鹽的分類與命名 4-3.1 1. 正鹽 酸中可解離的 H+ 或鹼中可解離的 OH－ 全部被取 代而形成的鹽，即不含可解離的氫離子或氫氧離 子的鹽，稱為正鹽。 例如： 氯化鈉（NaCl）、氯化銨（NH4Cl）、 硝酸銨（NH4NO3）、硝酸鎂（Mg(NO3)2）、 氯化鈣（CaCl2）、硫酸鋁（Al2(SO4)3）等。 常見的正鹽之化學式及名稱，如表： 6

7 2. 酸式鹽 鹽的分類與命名 4-3.1 多質子酸的部分可解離之氫離子被金屬離子或銨 離子取代，所形成的鹽稱為酸式鹽。
即此類鹽中尚有可解離的 H+，例如： 硫酸氫鈉（NaHSO4）、 草酸氫鉀（KHC2O4）、 碳酸氫銨（(NH4)HCO3）等。 常見的酸式鹽之化學式及名稱，如表： 7

8 3. 鹼式鹽 鹽的分類與命名 4-3.1 多元鹼的部分可解離之氫氧離子，被酸根或非金 屬陰離子取代所形成的鹽，稱為鹼式鹽。
即此類鹽中尚有可解離的 OH－，例如： 氯化氫氧鈣（Ca(OH)Cl）等。 常見的鹼式鹽之化學式及名稱，如表： 8

9 4. 複鹽 鹽的分類與命名 4-3.1 由兩種或兩種以上的陽離子或陰離子組合而成的 鹽類稱為複鹽。 例如： 常見的複鹽之化學式及名稱，如表：
鉀礬（KAl(SO4)2．12H2O）， 又稱明礬， 可由硫酸鋁及硫酸鉀製備， 在水中會解離出 K+、Al 3+ 及 SO42－： 常見的複鹽之化學式及名稱，如表： 9

10 5. 錯鹽 鹽的分類與命名 4-3.1 含有錯離子的鹽稱為錯鹽。 例如： 有關錯離子的性質，將於選修化學（下）的第 6 章詳細介紹。
氯化二氨銀（[Ag(NH3)2]Cl）、 六氰鐵 (Ⅲ) 酸鉀（K3[Fe(CN)6]）、 六氰鐵 (Ⅱ) 酸鉀（K4[Fe(CN)6]）等。 有關錯離子的性質，將於選修化學（下）的第 6 章詳細介紹。 10

11 範例 4-6 下列何者為正鹽、酸式鹽、鹼式鹽或複鹽？ NH4Cl 正鹽：(1)(3)(6) KHCO3 NaClO2 酸式鹽：(2)(5)
NaKSO4　 Na2HPO4　 Na2HPO3 Cu(OH)Cl　 Bi(OH)(NO3)2　 NaFe(SO4)2 正鹽：(1)(3)(6) 酸式鹽：(2)(5) 鹼式鹽：(7)(8) 複鹽：(4)(9) 11 選修化學(上) 11

12 練習題 4-6 下列何者為酸式鹽？ NaH2PO2 Na2SO4 NaH2PO3 Na3PO4 NaNO3 12 選修化學(上) 12

13 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 酸與鹼中和所產生的鹽類，其陽離子來自鹼， 而陰離子則來自酸； 鹽類溶於水時，則又會解離成陽離子及陰離子。
酸與鹼中和所產生的鹽類，其陽離子來自鹼， 而陰離子則來自酸； 鹽類溶於水時，則又會解離成陽離子及陰離子。 有些鹽類的水溶液呈現中性，而有些鹽類的水溶 液則呈現酸性或鹼性。 鹽類中的陰、陽離子和水作用，而使其水溶液呈 現鹼性或酸性的反應，稱為水解（hydrolysis）。 動畫：鹽的水解 13

14 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 Kb 陰離子的水解反應式及其水解常數（ ）， 表示式如下： Ka 陽離子的水解反應式及其水解常數（ ），
陰離子的水解反應式及其水解常數（ ）， 表示式如下： Ka 陽離子的水解反應式及其水解常數（ ）， 表示式如下： 14

15 討 論 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 若是溶液中僅陰離子發生水解反應， 則溶液中的 會增加， [OH－] 使溶液中的[OH－] [H+]，
討 論 若是溶液中僅陰離子發生水解反應， 則溶液中的 會增加， 使溶液中的[OH－] [H+]， 故溶液呈 性。 [OH－] ＞ 鹼 15

16 討 論 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 若是溶液中僅陽離子發生水解反應， 則溶液中的 會增加， 使溶液中的[H+] [OH－]， [H+]
討 論 若是溶液中僅陽離子發生水解反應， 則溶液中的 會增加， 使溶液中的[H+] [OH－]， 故溶液呈 性。 [H+] ＞ 酸 結論： 組成鹽類的離子，其水解傾向大小會影響其水溶液的酸鹼性。 16

17 正 鹽 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 強酸的陰離子（如 Cl－、NO3－、ClO4－…… 等），
正 鹽 強酸的陰離子（如 Cl－、NO3－、ClO4－…… 等）， 及強鹼的陽離子（如 Na+、K+、Ba2+ …… 等）， ⇒ （是否發生水解？）， 故強酸與強鹼所形成的正鹽， 其水溶液呈 性， 實例： NaCl、 KNO3 等。 不水解 中 17

18 正 鹽 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 弱酸的共軛鹼 （如 CH3COO－、CO32－、F－、S2－…… 等）， ⇒ （是否發生水解？），
正 鹽 弱酸的共軛鹼 （如 CH3COO－、CO32－、F－、S2－…… 等）， ⇒ （是否發生水解？）， 產生 OH－， 故弱酸與強鹼所形成的正鹽， 其水溶液呈 性， 實例： CH3COONa、 Na2CO3 等。 會水解 鹼 18

19 正 鹽 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 弱鹼的共軛酸 （如 NH4+、Li+ 、Al3+ …… 等）， ⇒ （是否發生水解？），
正 鹽 弱鹼的共軛酸 （如 NH4+、Li+ 、Al3+ …… 等）， ⇒ （是否發生水解？）， 產生 H+， 故強酸與弱鹼所形成的正鹽， 其水溶液呈 性， 實例： NH4Cl等。 會水解 酸 19

20 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 正 鹽 弱酸與弱鹼所形成的正鹽，其水溶液的酸鹼性則 由陰離子的水解常數（ ） 及陽離子的水解常數（ ）來決定， Kb Ka，水溶液呈鹼性； Kb Ka，水溶液呈酸性。 Kb Ka ＞ ＜ 20

21 酸式鹽 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 多質子酸與強鹼所形成的酸式鹽，其離子在水溶 液的反應較複雜。 以碳酸氫鈉為例：
在碳酸氫鈉的水溶液中，碳酸氫根亦可同時發生 解離與水解兩種反應： 解離： 其解離常數表示式為 21

22 酸式鹽 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 多質子酸與強鹼所形成的酸式鹽，其離子在水溶 液的反應較複雜。 以碳酸氫鈉為例：
在碳酸氫鈉的水溶液中，碳酸氫根亦可同時發生 解離與水解兩種反應： 水解： 其水解常數表示式為 22

23 酸式鹽 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 多質子酸與強鹼所形成的酸式鹽，其離子在水溶 液的反應較複雜。 以碳酸氫鈉為例：
在碳酸氫鈉的水溶液中，碳酸氫根亦可同時發生 解離與水解兩種反應： 解離常數： 水解常數： 解離常數小於水解常數， 故碳酸氫鈉的水溶液為鹼性。 23

24 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 酸式鹽 酸式鹽水溶液的酸鹼性，可由其解離常數與水解常數大小比較得知。 24

25 鹽之水溶液的酸鹼性 4-3.2 常見離子之酸鹼性 25

26 範例 4-7 濃度均為 0.1 M 的下列各水溶液，何者呈鹼性？ NaCl CH3COONa NH4Cl NaHSO4 KNO3 26 26
選修化學(上) 26

27 練習題 4-7 下列各鹽類的水溶液，何者呈酸性？ CaHPO4 NaH2PO4 NaHCO3 BaCl2 NaHS 27 27
選修化學(上) 27

28 共軛酸鹼對之 Ka 與 Kb 的關係 4-3.3 共軛酸鹼對：酸 HA 及其共軛鹼 A－， HA 在水中的解離平衡式及解離常數表示式如下：
兩式相乘可得： 即 28

29 共軛酸鹼對之 Ka 與 Kb 的關係 4-3.3 同理，共軛酸鹼對：鹼 BOH 及其共軛酸 B+， Kb 及 Ka 的乘積亦為 Kw，
⇒共軛酸鹼對之解離常數的乘積等於水的離子積。 因此 Ka 值較大的酸其共軛鹼的 Kb 值較小； Kb 值較大的鹼，其共軛酸的 Ka 值較小， 與 4-1 節的結論相符。 較強酸的共軛鹼為較弱鹼， 較弱酸的共軛鹼則為較強鹼； 較強鹼的共軛酸為較弱酸， 而較弱鹼的共軛酸則為較強酸。 29

30 範例 4-8 解答 由 Ka × Kb＝Kw 即 CH3COO－ 的水解常數為 5.6×10－10
25 ℃ 時，CH3COOH 的 Ka 為 1.8×10－5，則其共軛鹼 CH3COO－ 的水解常數為何？ 解答 由 Ka × Kb＝Kw 即 CH3COO－ 的水解常數為 5.6×10－10 30 選修化學(上) 30

31 練習題 4-8 HA 及 HB 兩種弱酸的解離常數分別為 Ka、Ka'，其共軛鹼之水解常數分別為 Kb、Kb'。已知同濃度時 HB 的解離度大於 HA，則下列敘述何者正確？ Ka＞Ka'　 Kb＞Kb' 　 同濃度的 NaA 及 NaB 的溶液中，[HA]＜[HB]　 (D) HA＋B－ ⇌ A－＋HB 的反應有利於向右　 (E)濃度愈濃，兩弱酸的解離度均愈大 31 選修化學(上) 31

32 學習成果評量 1 M 的下列溶液中，pH值由小而大的次序為何？ a：NaHCO3　 b：CH3COONH4　c：NaOH　 d：(NH4)2SO4　e：HCl (A) abcde　(B) ecbda　(C) eabdc　(D) edbac 有關離子在水中的性質，下列各項敘述中，何者正確？(多重選擇題) (A) Li+、Na+ 、K+皆為酸性陽離子 (B) Mg2+、Ca2+、Sr2+皆為酸性陽離子 (C) Cu2+、Zn2+、Fe2+皆為酸性陽離子 (D) Cl－、Br－、NO3－皆為中性陰離子 (E) HC2O4－、HSO3－、CH3COO－皆為酸性陰離子 32 選修化學(上) 32

33 學習成果評量 下列哪些是正鹽？哪些是酸式鹽？哪些是鹼式鹽？哪些是複鹽？ (1) KCr(SO4)2‧12H2O　(2) KHCO3　(3) NaHSO4　 (4) Na2HPO4　 (5) NaH2PO (6) NaH2PO2　 (7) Na2HPO3　 (8) KHC2O4　 (9) Ca(OH)Cl　 (10) NH4Cl　 (11) Al2(SO4)3　 (12) C6H5COONa 解答 正鹽：(6)、(7)、(10)、(11)、(12) 酸式鹽：(2)、(3)、(4)、(5)、(8) 鹼式鹽：(9) 複鹽：(1) 33 選修化學(上) 33

34 學習成果評量 解答 0.200 M 的NH4Cl 溶液中，[H+]為若干？ （NH3 之 Kb＝1.8×10－5 ）
NH4Cl 完全解離：NH4Cl → NH4+ ＋ Cl－ NH ⇌ NH3 ＋ H+ 解離前濃度（M） 解離後濃度（M） 0.200－x x x 代入 解得 x＝1.05×10－5 M， 即 [H+] ＝1.05×10－5 M 34 選修化學(上) 34