[竞赛精品]高中化学竞赛笔记全集

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1、WORD资料下载可编辑高中化学笔记加竞赛全集(注:非理科化学1~4节略)5.1酸碱理论及其发展5.1.1阿累尼乌斯(Arrhenius)电离理论1887年Arrhenius提出,凡是在水溶液中能够电离产生H+的物质叫酸(acid),能电离产生OH-的物质叫碱(base),酸和碱的反应称为中和反应,酸碱反应的产物主要是作为溶剂的水和盐类。如:酸: HAcH++Ac-碱:NaOHNa++OH-酸碱发生中和反应生成盐和水:NaOH+HAcNaAc+H2O反应的实质是:  H++OH-=H2O根据电离学说,酸碱的强度用电离度

2、α来表示。对于弱电解质而言,在水溶液中仅仅是部分电离,电离度:表示弱电解质达到电离平衡时的电离的百分数。设HA为一元酸,它在水溶液中存在如下平衡HAH++A-电离度定义为    式中:cHA 表示一元弱酸的分析浓度(或总浓度);[HA]表示平衡浓度在cHA一定的条件下,a值愈大,表示弱酸电离得愈多,说明该酸愈强。对于多元酸        HnAnH++An-这一离解平衡包含若干分步离解反应:HnAHn-1A-+H+  Hn-1A-Hn-2A2-+H+…………一般的对多元酸,若第一级电离比其他各级电离大很多,则可近似

3、看作是第一级电离的结果,若各级电离都不太小且差别不是很大时,常采用酸、碱离解的平衡常数来表征酸碱的强度。      HAA-+H+                        HnAHn-1A-+H+                  技术资料专业分享WORD资料下载可编辑     Hn-1A-Hn-2A2-+H+     …………      HnAAn-+nH+    对于弱碱而言,同样存在着电离平衡,Kb。Ka,Kb的意义:①Ka(或Kb)值可以衡量弱酸(碱)的相对强弱,K值≤10-4认为是弱的。10-2~

4、K~10-3中强电解质(可以实验测得)②同一温度下,不论弱电解质浓度如何改变,电离常数基本保持不变。③Ka,Kb随温度而改变,(影响较小,一般可忽略)Ka与α的关系:以HA为例,初始浓度为C              HAA-+H+初始        c         0   0平衡      c(1-α)    cα  cα   若c/Ka≤500时,1-α≈1cα2=Ka             稀释定律T一定时,稀释弱电解质,c↘,α↗;反之c↗,α↘,Ka是常数。人们把水溶液中氢离子的浓度定义为酸度,作为在

5、酸碱反应中起作用大小的标志。pH=-lg[H+]电离理论的局限性:只适用于水溶液。5.1.2酸碱质子理论1923年由布朗斯台德(Brфnsted)提出。根据质子理论,凡是能给出质子(H+)的物质是酸;凡是能接受质子(H+)的物质是碱,它们之间的关系可用下式表示之:                                       酸   质子+碱例如:                                                HAH++A-酸碱相互依存的关系叫作共轭关系。上式中的HA是A

6、-的共轭酸;A-是HA的共轭碱。HA-A-称为共轭酸碱对。这种因质子得失而互相转变的每一对酸碱,称为共轭酸碱。因此酸碱可以是中性分子、阳离子或阴离子,只是酸较其共轭碱多一个质子。如:                         酸              碱                           HClO4    H++ClO4–                           H2CO3  H++HCO3-                           HCO3- H++CO32-3 

7、               NH4+     H++NH3上面各个共轭酸碱对的质子得失反应,称为酸碱半反应。各种酸碱半反应在溶液中不能单独进行,而是当一种酸给出质子时,溶液中必定有一种碱来接受质子。酸碱反应的实质——质子的转移。技术资料专业分享WORD资料下载可编辑例如HAc在水溶液中离解时,溶剂水就是接受质子的碱,它们的反应可以表示如下:其结果是质子从HAc转移到H2O,此处溶剂H2O起到了碱的作用,HAc离解得以实现。为了书写方便,通常将H3O+写作H+,故上式简写为:HAcH++Ac-水两性,水的质子自递作用

8、:平衡常数称为水的质子自递常数,即:Kw=[H3O+][OH-]水合质子H3O+也常常简写作H+,因此水的质子自递常数常简写作:Kw=[H+][OH-]这个常数就是水的离子积,在25℃时等于10-14。于是:Kw=10-14, pKw=14根据质子理论,酸和碱的中和反应也是一种质子的转移过程,例如:HCl+NH3NH+Cl-反应的结果是各反应物

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