黄冈化学竞赛辅导资料第四讲 电解质溶液和电离平衡

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1、第四讲电解质溶液和电离平衡一、酸碱理论（一）酸碱质子理论（Bronsted理论）1、酸碱的定义质子理论认为：凡能给出质子（H+）的物质都是酸；凡能接受质子的物质都是碱。如HCl，NH，HSO，H2PO等都是酸，因为它们能给出质子；CN－，NH3，HSO，SO都是碱，因为它们都能接受质子。为区别于阿仑尼乌斯酸碱，也可专称质子理论的酸碱为布仑斯惕酸碱。由如上的例子可见，质子酸碱理论中的酸碱不限于电中性的分子，也可以是带电的阴阳离子。若某物质既能给出质子，又能接受质子，就既是酸又是碱，可称为酸碱两性物质，如HCO等，通常称为酸式酸根离子。2、酸碱的共轭关系质子酸碱不是孤立的，它们通过

2、质子相互联系，质子酸释放质子转化为它的共轭碱，质子碱得到质子转化为它的共轭酸。这种关系称为酸碱共轭关系。可用通式表示为：酸碱+质子，此式中的酸碱称为共轭酸碱对。例如NH3是NH的共轭碱，反之，NH是NH3的共轭酸。又例如，对于酸碱两性物质，HCO的共轭酸是H2CO3，HCO的共轭碱是CO。换言之，H2CO3和HCO是一对共轭酸碱，HCO和CO是另一对共轭酸碱。3、酸和碱的反应酸碱反应是两对共轭酸碱对之间传递质子的反应，通式为：酸1+碱2碱1+酸2例如：HCl+NH3Cl－+NHH2O+NH3OH－+NHHAc+H2OAc－+H3O+H2S+H2OHS－+H3O+H2O+S2－O

3、H－+HS－H2O+HS－OH－+H2S（二）Lewis的酸碱电子理论1．Lewis的酸碱电子理论的提出：质子理论无法解释:如SnCl4、AlCl3等的酸碱性行为2．理论要点：凡可以接受电子对的分子、原子团、离子为酸（electronpairacceptor）；凡可以给出电子对的物质为碱（electronpairdonor）。3．酸碱反应的实质：酸碱反应的实质是形成配位键的反应；碱提供电子对，酸以空轨道接受电子对形成配位键。H＋＋:OH–®H¬OHAlCl3＋Cl–®AlCl4–Cu2++4:NH3®Cu2+¬4(NH3)4．Lewis的电子理论有关酸、碱的划分：凡金属阳离子及

4、缺电子的分子都是酸；凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。5．Lewis的酸碱电子理论的优缺点：优点：一切化学反应都可概括为酸碱反应缺点：太笼统，不易掌握酸碱的特性，无法判断酸碱性的强弱（三）软硬酸碱理论。软硬酸碱理论是在Lewis酸碱电子对理论基础上提出的。该理论是根据金属离子对多种配体的亲和性不同，把金属离子分为两类。一类是“硬”的金属离子，称为硬酸；另一类是软的金属离子，称为软酸。硬的金属离子一般是半径小，电荷高。在与半径小，变形性小的阴离子（硬碱）相互作用时，又较大的亲和力，这是以库仑力为主的作用力。软的金属离子由于半径达，本身又较大的变形性，在与半径大，变形性大的

5、阴离子（软碱）相互作用时，发生相互间的极化作用（*软酸软碱作用），这是一种以共价键力为主的相互作用力。软硬酸碱的特征1、硬酸:金属离子和其他Lewis酸的受体原子体积小，正电荷高，极化性低，对外层电子抓得紧。如:H+；Li+；Na+；K+；Be2+；Fe3+；Ti4+；Cr3+、软酸:金属离子及其他Lewis酸的受体原子体积大，正电荷低或等于零，极化性高，变形性大，也就是对外层电子抓得松。如:Cu+;Ag+;Au+;Cd2+;Hg2+;Pd2+和Pt2+；Hg22+及M0等。17--3、交界酸:处于硬酸和软酸之间称为交界酸。如:Fe2+;Co2+;Ni2+;Cu2+;Zn2+;

6、Pb2+;Sn2+;Sb3+;Cr2+;Bi3+等4、硬碱:与硬酸能形成稳定的配合物的配体，即给予体原子电负性高，难极化，难氧化，也就是外层电子抓得紧，难失去，称为硬碱。如:NH3;F-;H2O;OH-;O2-;CH3COO-;PO43-;SO42-;CO32-;ClO4-;NO3-;ROH等5、软碱:与软酸形成稳定配合物的配体，即配体原子具有低的电负性，容易极化和氧化，外层电子抓得松，称为软碱。如:I-;S2-;CN-;SCN-;CO;H-;S2O32-;C2H4;RS-等6、交界碱:处于硬碱软碱之间称为交界碱。如:N3-；Br-；NO2-；SO32-；N2等软硬酸碱规则及其

7、应用1、软硬酸碱（SHAB）规则：硬亲硬，软亲软，软硬交界就不管（处中间）2、应用:（1）化合物的稳定性:K稳[Cd(CN)4]2->K稳[Cd(NH3)4]2+      5.8×1010 ﹥1.70×107热稳定性:HF>HI（2）判断反应方向:LiI+CsF→ LiF+CsI            △H=-63kJ•mol-12HgF2+BeI2 →BeF2+HgI2       △H=-397kJ•mol-13AlI3+3NaF →AlF3+3NaI       △H=496kJ•m