路易斯酸碱理论2014.ppt

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1、2014竞赛酸、碱和酸碱反应了解酸碱概念的变迁；本章教学要求了解几种有代表性的路易斯酸。了解软硬酸碱的内容和应用；3.理解路易斯酸碱理论的意义和要点；2.理解布朗斯特酸碱理论的意义和要点；1布朗斯特酸碱TheBrfnsted-Lowryacid-basemodel2路易斯酸碱TheLewisacid-basemodel★酸指在水中电离出的阳离子全部为H★碱指在水中电离出的阴离子全部为OH-H2SO4=HSO4+H+NaOH=Na++OH-★中和反应的实质H++OH-=H2O★水溶液中电解质部分电离SvanteAugust

2、Arrhenius瑞典化学家1.1定义Definition1.2共轭酸碱对Conjugateacid-basepair1.3布朗斯特平衡Brfnsted’sequilibrium1.4酸碱性强弱与分子结构的关系Relationbetweenthemolecularstructureandtheacidity1布朗斯特酸碱TheBrfnsted-lowryacid-basemodel酸:反应中能给出质子的分子或离子，即质子给予体碱:反应中能接受质子的分子或离子，即质子接受体1.1定义H2O(l)+NH3(aq)→OH–(a

3、q)+H2S(aq)+H2O(l)→H3O+(aq)+HS-(aq)水是两性酸碱反应指质子由给予体向接受体的转移过程HF(g)+H2O(l)→H3O+(aq)+F–(aq)气相中BrfnstedJN丹麦物理化学家溶剂中HF(aq)+NH3(aq)→+F–(aq)1.2共轭酸碱对半反应(Halfreaction)的概念它的一个半反应是作为酸的H2O分子给出质子生成它的共轭碱(Conjugatebase)OH–:H2OH++OH–酸给出质子的趋势越强，生成的共轭碱越弱，反之亦然；碱接受质子的趋势越强，生成的共轭酸越弱，反之亦

4、然。另一个半反应是作为碱的NH3分子接受质子生成它的共轭酸(Conjugateacid):NH3+H+质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在质子理论中都是离子酸或离子碱。任何布朗斯特酸碱反应都涉及两个共轭酸碱对。一种物质是酸是碱,取决于它参与的反应；既可为酸又可为碱的物质叫两性物质(Amphotericsubstance)。Question1下列各对中哪一个酸性较强?(a)[Fe(H2O)6]3＋和[Fe(H2O)6]2＋(b)[Al(H2O)6]3＋和[Ga(H2O)6]3＋(c)Si(OH)4和Ge(OH)4(d)

5、HClO3和HClO4(e)H2CrO4和HMnO4(f)H3PO4和H2SO4Solution(a)前者,中心离子电荷高,对O的极化能力大,H＋易解离；(b)前者,中心离子半径小,对O的极化能力大,H＋易解离；(c)前者,中心离子半径小,对O的极化能力大,H＋易解离；(d)、(e)、(f)均为后者，非羟基氧原子多。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酸和碱的方向进行●对于某些物种，是酸是碱取决于参与的具体反应1.酸碱反应的实质2.酸碱反应的

6、类型●酸和碱的解离反应●酸和碱的中和反应H+H+H+●盐的水解H+H+H+1.3布朗斯特平衡布朗斯特酸碱反应可写为如下通式:显然,布朗斯特酸碱反应是碱B与碱B’争夺质子的反应,碱的强弱影响着酸的强度。该反应的标准平衡常数叫酸性常数(Acidityconstant),也叫酸的电离常数(Acidionizationconstant):HB+B’B+HB’HB(aq)+H2O(l)Bθ(aq)+H3O+(aq)1.值越大，酸性越强。值大于1的酸叫强酸(Strongacid)，值小于1的酸叫弱酸(Weakacid)。表中的值跨越

7、24个数量级，常使用更方便的常数代替。pH＝－lg{c(H3O+)/mol·dm-3}pOH＝－lg{c(OH-)/mol·dm-3}酸碱反应有利于从较强的酸和较强的碱向生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。4.对二元和三元酸而言，还有第二步和第三步质子转移反应的相应常数:+H2O(l)+H3O+(aq)+H2O(l)+H3O+(aq)T/K2732832912952983133330.13×10-140.36×10-140.74×10-141.00×10-141.27×10-143.80×10-1412.60×10-14不

8、同温度下水的5.对反应＝{c(H3O+)/mol·dm-3}·{c(OH–)/mol·dm–3}H2O(l)+H2O(l)OH-(aq)+H3O+(aq)(酸)(碱)(共轭碱)(共轭酸)叫作质子自递常数(Autoprotolysisconstant),是由于质子转移发生在两个相同分子之间.该常数又叫水的离子积(Ion