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1、第三章酸碱反应与酸碱滴定酸碱质子理论溶液pH计算本章重点11887年瑞典化学家阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)的酸碱电离理论;1905年美国科学家弗兰克林(E.C.Franklin)提出的酸碱溶剂理论;1923年丹麦化学家布朗斯特(J.N.Brönsted)与英国化学家劳莱(T.M.Lorry)提出的酸碱质子理论;1923年美国化学家路易斯(G.N.Lewies)提出的广义酸碱理论,即酸碱的电子理论;20世纪六十年代美国化学家佩尔松(R.G.Pearson)提出的软硬酸碱理论。第一节酸碱理论概述2一、酸碱电离理论1887
2、年瑞典化学家阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)提出酸碱电离理论。电解质在水溶液中电离生成正、负离子。酸—在水溶液中凡是能够电离出H+的物质叫做酸;碱—在水溶液中凡是能够电离出OH-的物质叫做碱中和反应:酸碱反应盐:酸碱反应的产物要点:如:H2SO4→2H++SO42-,HNO3→H++NO3-所以硫酸与硝酸都是酸;又如:NaOH→Na++OH-,Ca(OH)2→Ca2++2OH-所以氢氧化钠和氢氧化钙都是碱。3局限性:⑴、只适用于水溶液不适用于非水溶液⑵、不能解释有的物质(NH3)不含OH-,却具有碱性;有的物质(AlCl
3、3)不含H+却具有酸性。意义:首次对酸碱赋予了科学的定义4二、酸碱的溶剂理论1905年美国科学家弗兰克林(E.C.Franklin)提出了酸碱溶剂理论;酸:凡是能够电离产生溶剂正离子物质的为酸;碱:凡是能够电离产生溶剂负离子的为碱。酸碱反应:正离子与负离子结合生成溶剂分子的过程。要点:在水溶液中,酸:凡是能够产生H+的为酸,HCl碱:凡是能够产生OH-的为碱。NaOH例如:水溶液,水为溶剂,5又如:液态氨,NH3为溶剂,氨自身电离为:2NH3→NH4++NH2-在液氨中,凡能离解出NH4+的物质为酸。NH4Cl凡能离解出NH2-
4、的物质为碱。NaNH2酸碱反应为:NH4++NH2-→2NH3。6意义:酸碱溶剂理论扩展了酸碱电离理论,扩大了酸碱的范畴,可以在非水溶液中使用。局限性:只适用于溶剂能离解成正、负离子的系统不适用于不能离解的溶剂及无溶剂体系7三、酸碱质子理论1923年丹麦化学家布朗斯特(J.N.Brönsted)与英国化学家劳莱(T.M.Lorry)提出了酸碱质子理论1、酸:凡是能够给出质子(H+)的物质(包括分子和离子)都是酸;例:HAc→H++Ac-酸碱NH4+→H++NH3酸碱2、碱:凡是能够接受质子的物质都为碱。例:NH3+H+→NH4+
5、Ac-+H+→HAc碱酸(一)、酸碱质子理论83、两性物质:即能给出质子,又能接受质子的物质H2O+H+→H3O+碱H2O→H++OH-酸94、酸碱的共轭性彼此只差一个质子,而相互转化的一对酸碱称为共轭酸碱对。NH3—NH4+HAc—Ac-共轭酸碱对10结论(1)、质子理论的酸碱概念较电离理论的概念具有更广泛的含义,可以是阳离子、阴离子,也可以是中性分子;(2)、质子理论的酸碱含义具有相对性,在某个共轭酸碱对中可能是酸而在另一个共轭酸碱对中可能是碱。如同一HPO42-,在共轭酸碱对H2PO4-—HPO42-体系中为碱,而在HPO
6、42-—PO43-体系中则为酸。因此,同一物质在不同环境中常会发生酸碱的改变。(3)、共轭酸碱对只差一个质子。11(二)、酸碱反应例如:HAc在水溶液中的离解半反应1HAc=H++Ac-+)半反应2H2O+H+=H3O+HAc+H2O=H3O++Ac-酸1碱2酸2碱1H3O+称为水合质子,通常写成H+。HAc在水中的离解平衡式可以简化为:HAc=H++Ac-12同样,碱在水溶液中接受质子,也必须有溶剂水分子参加。如:氨的离解:半反应1NH3+H+=NH4++)半反应2H2O=H++OH-NH3+H2O=OH-+NH4+碱1酸2碱
7、2酸1传统称之为“盐的水解”的反应,也是酸碱反应。如:NH4Cl、NaAc的水解反应:NH4++H2O===H3O++NH3Ac-+H2O===OH-+HAc13显然在酸碱质子理论中没有盐这一术语,但习惯上还可能要用到“盐”这个词。酸碱反应的实质:是酸碱间质子的传递,是两个共轭酸碱对共同作用的结果。14(三)、溶剂的质子自递反应例:作为溶剂的水分子是两性的,既能给出质子起酸的作用,又能接受质子起碱的作用。在水分子之间,也可以发生质子的传递作用:H2O+H2O===H3O++OH-这种仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用,称为溶剂的
8、质子自递反应。反应的平衡常数称为溶剂的质子自递常数,也称水的离子积(25℃)时15(四)酸碱的强度1、定性:酸碱的强弱取决于物质给出质子或接受质子的能力的强弱。如果酸越易给出质子,酸性越强,它的共轭碱接受质子的能力越弱,碱性弱。2、定量衡量酸(碱)强弱的尺度——
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