专题八 溶液中的离子平衡

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1、专题八溶液中的离子平衡核心内容提示化学平衡涉及面很广，从均相平衡到多相平衡，溶液中的四大平衡（即酸-碱平衡、沉淀-溶解平衡、氧化-还原平衡和配位平衡）都是不同类型的化学平衡。本专题仅从前两类平衡入手，探索其平衡的共同特点和遵循的基本规律。1、阿仑尼乌斯酸碱电离理论从物质的化学组成上揭示了酸碱的本质，并且应用化学平衡原理找到了衡量酸碱强弱的定量标度。然而电离理论具有局限性，其定量标度仅适用于弱电解质的水溶液。2、酸碱质子理论认为：凡是能给出质子的物质都称为酸，凡是能接受质子的物质都称为碱。酸碱质子理论大大拓宽

2、了酸碱的范围，更突破了水溶液的局限性。然而这一理论只限于质子的给出与接受，因此必须含有氢，无法解释不含氢的一类化合物的反应问题。3、酸碱电子理论（即路易斯酸碱理论）认为：凡是接受电子对的物质称为酸，凡是给出电子对的物质称为碱。该理论摆脱了系统必须具有某一离子或元素的限制，也不受溶剂的限制，而是立足于物质的普遍组成，以电子对的给予和接受来说明酸碱反应。但由于该理论对酸碱的定义过于笼统，不易掌握酸碱的特征，因此未能得到广泛的应用。4、难溶电解质在水中有溶解和沉淀的平衡，控制两者转化的条件是溶液中的离子浓度乘积，

3、称为难溶电解质的溶度积。它是一种特殊情况下的平衡常数。一、阿仑尼乌斯的部分电离理论在水溶液中或溶融状态下能导电的物质称为电解质，不能导电的物质称为非电解质。根据其水溶液中导电能力的强弱可分为强电解质和弱电解质。酸、碱、盐等无机化合物都是强电解质，其中强酸、强碱和典型的盐都是强电解质、弱酸、弱碱和某些盐（如氯化汞）是弱电解质。有机化合物中的羧酸、酚和胺等都是弱电解质。阿仑尼乌斯认为在水溶液中电解质是部分电离的，在离子和未电离的分子之间建立了平衡，他并提出电离度的概念，认为溶液愈稀，电离度愈大。所谓电离度（）是

4、：达到电离平衡时，总分子数中电离成离子的分数（或已电离的溶质分子数与原有溶质分子总数之比），用公式表示为20或　　　　　　　　　　例如HAc,设原始浓度为c，则平衡时：　　　　　　　　这就是阿仑尼乌斯的部分电离学说。阿仑尼乌斯的理论对研究电解质溶液的性质做出了巨大的贡献。特别是对弱电解质，至今仍被普遍使用。但是随着科学的发展，也发现这一理论存在着不少缺陷，如把所有电解质都看成是部分电离的这一假定不符合事实。经射线研究表明的离子型化合物如固态中，根本没有分子，并和其离子建立平衡的假定是不合理的。对于溶液中的离

5、子，它们带有不同的电荷，离子之间如何相互作用，这一点也是电离理论所没有考虑到的，特别是对强电解质，这个理论就不适用。二、布朗斯特酸碱理论阿仑尼乌斯的电离理论只适用于水溶液，因此又常称为水-离子理论。这个理论为人们提供了一个描述溶液酸碱强度的定量标度，利用一定的实验手段（如滴定、测溶液的导电程度或用计等）就可以测溶液中的浓度，并可比较各种酸碱的相以强度。这一理论在化学的发展过程中起了很大作用，至今仍普遍使用。但这一理论也存在着很大的局限性：①有些物质如水溶液具有酸性，、等物质的水溶液呈碱性，但前者自身并不含，

6、后者也不含有；②此理论只限于水溶液，对非水系统和无溶剂系统中酸碱性的说明则无能为力。为此，又产生了许多酸碱理论。酸碱的质子论就是其中的一种。1.质子论酸碱的定义20酸碱质子理论是1923年分别由丹麦物理化学家布朗斯特和英国化学家劳里同时提出的，所以又称为布朗斯特-劳里质子理论。酸碱质子理论认为：凡能提供质子（氢离子）的任何分子或离子就是酸，凡能够与质子化合（或接受质子）的分子或离子就是碱。酸和碱的关系可用下式表示为酸给出质子后，剩余的部分就是碱。在这类反应中，酸被看成是质子给予体，碱为质子接受体。例如：左边

7、的反应物都是酸，它可以是分子、正离子或负离子；右边的产物有碱和，碱也可以是分子、正离子或负离子。一种酸与其释放一个质子后产生的碱称为共轭酸碱对，或者说一个碱与质子结合后而形成的酸共轭。由于酸解离出质子就变成它的共轭碱，所以酸比它的共轭碱永远多带一个正电荷。共轭的酸和碱必定同时存在。酸给出质子的倾向愈强，则其共轭碱接受质子的倾向愈弱，若碱接受质子的倾向愈强，则其共轭酸给出质子的倾向愈弱。在某一共轭酸碱对中是酸，在另一共轭酸碱对中是碱，这类分子或离子称为两性物质。水-离子理论把溶剂限制于水，而质子论不受溶剂的限

8、制，它强调的是有质子参加反应的物质。因此质子论的酸碱范围就广泛很多。水-离子理论把物质分为酸、碱和盐，而质子论把物质分为酸、碱和非酸非碱物质，例如水-离子理论认为是盐，质子论则认为是碱，而是非酸非碱物质，它既不给出质子，又不接受质子。202.质子论的酸碱反应酸碱平衡中的氢离子实际上大都不能单独存在，因为质子的离子半径小，又带正电荷，所以不可能以游离状态存在。事实上，质子在水溶液中的平均寿命约。因此，质子一出现，便