溶液和离子平衡培训讲学.ppt

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1、溶液和离子平衡JohannesNicolausBrønstedJohannesNicolausBrønstedborninVarde(February22,1879–December17,1947)wasaDanishphysicalchemist.ThomasMartinLowry(October26,1874–November2,1936)wasanEnglishphysicalchemist.ThomasMartinLowry-+实质：两个共轭酸碱对之间的质子传递！●酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱；●反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的

2、酸和碱的方向进行；●对于某些物质，既可以给出质子又可以接受质子，如H2O、HCO3-、HS-等，称为两性物质。酸碱反应的实质酸碱反应的类型酸和碱的解离反应酸和碱的中和反应盐的水解H+H+H+H+H+H+氟磺酸是比硫酸更强的酸。若给氟磺酸中加入SbF5，则其进一步吸引氟磺酸中硫原子的负电荷，得到比氟磺酸更强的酸。S的有效正电荷增大，酸给出质子的能力（即酸性）增大SbF5·HSO3F是个超强酸,它能使几乎所有的有机化合物加合质子，得到五配位碳原子物种CH5+。人们将氟磺酸与SbF5构成的系统称之为“魔酸”(magicacid)。魔酸(magicacid)O–SbF

3、5HOHOSOOFHOSOOFHOSOO–SbF5HOHOSOOHOHOSOOFHOSOOFHOSOOFHOSO路易斯酸碱电子理论(Lewisacid-baseelectrontheory)GilbertNewtonLewisGilbertNewtonLewis(October23,1875-March23,1946)wasafamousAmericanphysicalchemistknownforhisLewisdotstructures,his1916paper"TheAtomandtheMolecule",whichisthefoundationofmo

4、dernvalencebondtheory,developedincoordinationwithIrvingLangmuir,andhis1923textbookThermodynamicsandtheFreeEnergyofChemicalSubstances,writtenincoordinationwithMerleRandall,oneofthefoundingbooksinchemicalthermodynamics.In1926,Lewiscoinedtheterm"photon"forthesmallestunitofradiantenergy

5、.HewasabrotherofAlphaChiSigma,theprofessionalchemistryfraternity.布朗斯特酸碱概念的核心系于分子或离子间的质子转移，显然无法对不涉及质子转移、但却具有酸碱特征的反应做解释。这一不足在布朗斯特概念提出的同年由美国化学家路易斯提出的另一个更广的酸碱概念所弥补，但后者直到20世纪30年代才开始在化学界产生影响。路易斯酸(Lewisacid)：指接受电子对的物质，即电子对的接受体(Electronpairacceptor);路易斯碱(Lewisbase)：指提供电子的物质，即电子对给予体(Electron

6、pairdonor)。酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应。Cu2++4NH3→NH3NH3NH3NH3Cu2+路易斯酸+路易斯碱→酸碱加（配）合物弱电解质的解离平衡水的离子积常数(ion-productconstantforwater)H2O+H2O↔H3O++OH-,简写为：H2O↔H++OH-水是一种很弱的电解质，只发生极少的部分解离，称为水的自解离(self-dissociation)。是一个重要常数，通常称为水的离子积常数，简称水的离子积。精确的实验测得在298.15K纯水中：ceq(H+)=ceq(OH-)=1.0×10-7

7、mol·dm-3根据平衡原理，298.15K时:根据平衡原理，298.15K时表2-3不同温度时水离子积常数T/K2732832932972983233731.1×10-152.9×10-156.8×10-151.0×10-141.0×10-145.5×10-145.5×10-13通常，水的离子积值与温度有一定的关系，随温度升高而增大。溶液的pH由于许多化学反应和几乎全部的生物生理现象都是在H+浓度极小的溶液中进行，因此用物质的量浓度来表示溶液的酸碱度很不方便，常用pH值表示溶液的酸度。如果pH值改变1个单位，相应于改变了10倍。与pH相似，和亦可分别用pOH

8、和来表示，则:pH+pOH=在T=29