酸碱平衡与沉淀溶解平衡课件

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1、第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡一、酸碱质子理论Bronsted&LowryDefinition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。局限：狭隘，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.第一节酸和碱酸碱半反应注：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Acidsprotons+Bases二、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

2、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Ac-是碱。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HAc水中是弱酸，而在液氨中却是强酸；HNO3在水中是强酸，而在冰醋酸中却

3、是弱酸。三、酸碱质子传递平衡和平衡常数酸(HA)与碱(B-)的质子传递反应，生成A-和HB，达到平衡后反应物和产物的浓度都不变，则有：这是HA与B-的质子传递平衡。达到平衡时，产物浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比则为其酸碱质子传递平衡常数K，即在一定温度下，其值一定。K值愈大，表示质子从HA中转移给B-的能力愈强。HA+B-A-+HB解离平衡常数K通式：BA=B++A–酸acid----Ka碱base----Kb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；参考p72表5－2pH值：25℃时，pH

4、+pOH=14;pH<7酸性=7中性>7碱性H2OH++OH–+H++H2OH3O+H2O+H2OOH–+H3O+[H2O]可看成常数：离子积Kw=[H3O+][OH–]=[H+][OH–]，Kw与T有关。25℃纯水，Kw＝1×10-14（1）离子积[H+]=[OH–]=第二节酸碱平衡一、水的质子自递平衡共轭酸碱的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水的解离：HB在水溶液中达到平衡时，离子

5、的浓度只有一个。【例】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5.59×10-10.二、一元弱酸、弱碱的电离平衡例：试计算浓度为C0的醋酸水溶液的pH值。(1)当KaCo≥20Kw时，忽略水的质子自递平衡.HAcH++Ac–起始浓度：Co00解离浓度：CoαCoαCoα平衡浓度：Co—CoαCoαCoα解：设醋酸的解离度为α….①（2）当Co/Ka≥500，即α<5%时，1—α≈1:Ka=Coα2….②…..③

6、[H+]=[Ac–]=Coα=….④同理，对于一元弱碱：当KbCo≥20Kw，Co/Kb≥500，即α<5%时，Kb=Coα2④为计算一元弱酸溶液H+浓度的最简公式。三、多元弱酸、弱碱的电离平衡（了解）HCO3—H++CO32—H2CO3H++HCO3—(1)Ka2Co≥20Kw（忽略水的质子平衡）(2)Ka1＞＞Ka2，Ka1/Ka2＞102，作一元酸处理：pKa1=6.35pKa2=10.33(3)多元弱碱与多元弱酸同理。例：四、酸碱电离平衡的移动a.浓度对平衡移动的影响弱酸HB在水中的质子自递平衡为HB+H2OH3O++B-平衡建立后，若CHB↑，则平衡被破坏

7、，向着HB解离的方向移动，即CH3O+↑和CB-↑。而解离度α的变化呢？(1).同离子效应HAc+H2OH3O++Ac-Ac–+Na+←NaAc平衡向左移动定义：这种在弱酸或弱碱的水溶液中，加入与弱酸或弱碱含有相同的离子的易溶性强电解质，使弱酸或弱碱的解离度降低的现象。一定温度时的醋酸稀溶液中：降低降低(2).盐效应若在HAc溶液中加入不含相同离子的强电解质如NaCl，则因离子强度增大，溶液中离子之间的相互牵制作用增大，使HAc的解离度略有增大，这种作用称为盐效应。例如在0.10mol·L-1HAc溶液中加入NaCl使其浓度为0.10mol·L-1，则溶液中的[