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时间:2020-08-10
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1、溶液的酸碱性§5.1酸碱理论§5.2弱酸弱碱的质子传递平衡§5.3酸碱质子传递平衡的移动§5.4缓冲溶液§5.5酸碱指示剂§5.1酸碱理论5.1.1酸碱质子理论5.1.2酸碱的电子理论简介(自学)5.1.1酸碱质子理论一、酸碱的定义酸碱的定义?阿伦尼乌斯的电离理论,能离解出H+和OH-的物质,狭隘,初级,浅,表面,不能解释所有物质,如NH4Cl水溶液呈酸性。(1)酸:凡能给出质子(H+)的物质.(2)碱:凡能接受质子(H+)的物质.酸质子+碱HClH+Cl–HAcH+Ac–H2CO3H+HCO3–HCO3–H+CO32–NH4+H+NH3H3O+H+H2OH2OH+OH–[Al(H2O)6]3
2、+H+[Al(H2O)5OH]2+分子,分子,阴、阳离子阴、阳离子酸碱半反应注:如H2O,HCO3–既是酸又是碱,两性物质。盐也有酸碱性,如Na2CO3,NH4Cl等。红-蓝互为共轭酸碱对!1.酸碱反应的实质醋酸溶液中:酸碱半反应1:HAcH++Ac–酸碱半反应2:H++H2OH3O+酸1碱1碱2酸2总反应:HAc+H2OH3O++Ac–酸1碱2酸2碱1H+实质:两对共轭酸碱对之间的质子(H+)传递反应。反应介质:水,非水溶剂或气相。共轭酸碱对——强酸弱碱,弱酸强碱(1)电离作用:HCl+H2O≒H3O++Cl-酸1碱2酸2碱1H+(2)中和反应:H3O++OH-≒H2O+H2O酸1碱2酸2碱
3、1H+(3)水解反应:H2O+Ac-≒HAc+OH-酸1碱2酸2碱1H+酸碱质子理论的优点与电离理论相比,扩大了酸和碱的范围。如NH4Cl与NaAc,在电离理论中认为是盐,而质子理论认为NH4Cl中的NH4+是酸,NaAc中的是Ac-碱。酸碱反应是质子传递过程,符合这种要求的反应都可划归为酸碱反应,从而扩大了酸碱反应的范围。建立了酸碱强度和质子传递反应的辨证关系,把酸或碱的性质和溶剂的性质联系起来。如在水中是弱酸,而在液氨中却是强酸;在水中是强酸,而在并醋酸中却是弱酸。2.水的质子自递平衡H2OH++OH–+H++H2OH3O+H2O+H2OOH–+H3O+[H2O]可看成常数:离子积Kw=[
4、H3O+][OH–]=[H+][OH–],Kw与T有关。25℃纯水,Kw=1×10-14mol/L(1)离子积:[H+]=[OH–]=(2)pH值:25℃时,pH+pOH=14;pH<7酸性=7中性>7碱性体液pH体液pH血清成人胃液婴儿胃液唾液7.35~7.450.9~1.55.06.35~6.85大肠液乳汁泪水尿液8.3~8.46.0~6.9~7.44.8~7.5二、共轭酸碱的Ka、Kb与Kw的关系HB+H2OH3O++B–B–+H2OOH—+HBH2O+H2OOH–+H3O+Kw=[H3O+][OH–]∴Kw=Ka.Kb,即固定温度下,Ka与Kb成反比。①HB的解离:②B–离子的水解:③
5、水的解离:HB在水溶液中达到平衡时,离子的浓度只有一个。【例5-3】已知NH3的为Kb为1.79×10-5,试求NH4+的Ka。解:NH4+是NH3的共轭酸,故:Ka=Kw/Kb=1.00×10-14/(1.79×10-5)=5.59×10-10答:NH4+的Ka为5.59×10-10.三、酸碱的强度通式:BA=B++A–酸acid----Ka,实验平衡常数碱base----Kb,实验平衡常数注意:K只与物质的本性和温度T有关,与浓度无关。Ka越大,pKa就越小,酸性越强;Kb越大,pKb就越小,碱性越强;四、酸碱的分类(P96表5-1)一元弱酸、弱碱多元弱酸、弱碱两性物质§5.2弱酸弱碱的质
6、子传递平衡5.2.1一元弱酸、弱碱的质子传递平衡5.2.2多元弱酸、弱碱的质子传递平衡5.2.3两性物质的质子传递平衡5.2.1一元弱酸或弱碱的质子传递平衡一、一元弱酸的质子传递平衡例:试计算浓度为C的弱酸HA水溶液的[H+]。解一:(1)忽略水的质子自递平衡,则:HAH++A–起始浓度:C00电离浓度:[H+][H+][H+]平衡浓度:C—[H+][H+][H+]….①(2)当C/Ka≥400时,α<5%,即C—[H+]≈C,则:….②…..③解二:设HA的电离度为αHAH++A–起始浓度:C00电离浓度:CαCαCα平衡浓度:C—CαCαCα二、一元弱碱的质子传递平衡:(1)当Kb>>Kw
7、时,忽略水的质子传递平衡:(2)当C/Kb≥400,即α<5%时:【例5-4】已知浓度为0.10mol/L的HAc溶液,求溶液中的H+浓度和电离度α。解:Ka=1.74×10-5,C=0.10mol/LKa>>Kw,C/Ka=5.7×103>400。pH=-lg[H+]=-lg(1.32×10-3)=2.88【例5-5】计算0.100mol·L-1NaAc溶液的pH值。=7.58×10-6mol·
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