无机化学-第5章酸碱和离子平衡(02)

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1、5酸碱和离子平衡5.5盐类的水解5.4缓冲溶液5.3弱电解质的电离5.2电解质简介5.1酸碱理论5.6沉淀－溶解平衡5.1.1酸碱的电离理论瑞典物理化学家阿仑尼乌斯，1884年提出了电离学说，这一学说是物理化学发展初期的重大发现，对溶液性质的解释起了重要的作用。阿累尼乌斯因创立电离学说而获得了1903年的诺贝尔化学奖。阿仑尼乌斯SvanteAugustArrhenius1859-1927酸：碱：酸碱的定义：酸碱反应的实质：酸碱的强度：H+＋OH-→H2O酸→H+碱→OH-K越大，酸、碱越强。Ө在水中能电离出H+的物质。在水中能电离出OH-的物质。5.1.1酸碱

2、的电离理论KӨ酸碱电离理论的局限性：①把酸碱的概念仅限于水溶液中，无法解释物质在非水溶剂中的酸碱性问题；③无法解释AlCl3、Na2CO3、Na3PO4等物质在水溶剂中的酸碱性问题。②不能说明水溶液中NH3的碱性；HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)5.1.2酸碱的质子理论1923年，丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱同时独立地提出了酸碱的质子理论。布朗斯特Bronsted,1879-1947..酸：碱：1.酸碱的定义酸碱之间的关系：例：凡能给出质子(H+)的物质。凡能接受质子(H+)的物质。5.1.2酸碱的质子理论HClH++Cl-HAcH++Ac-

3、HCO3-H++CO32-H2CO3H++HCO3-酸H++碱质子理论中的酸碱物质：①酸、碱可以是分子、阳离子或阴离子；②既能给出质子，又能接受质子的物质如H2O、NH3、HPO42-等，称为两性物质，在一个反应中它是酸，而在另一个反应中它又是碱；③没有盐的概念，酸碱电离理论中的盐在质子论中都是离子酸和离子碱。例如NH4Cl中的NH4+是酸，Cl-是碱。质子理论的酸碱范围比电离理论广泛(共轭碱)(共轭酸)一对只相差一个质子的对应酸碱酸越弱，它的共轭碱就越强。酸越强(越易给出质子)，它的共轭碱就越弱(越难结合质子)。酸碱的共轭关系：共轭酸碱(对)酸H+(质子)+

4、碱HClH++Cl-HAcH++Ac-2.酸碱反应两个共轭酸碱对之间质子的传递反应：质子理论不仅扩大了酸碱的范围，而且也扩大了酸碱反应的范围。例：多相反应H+HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)H+酸1＋碱2碱1＋酸2电离反应中和反应水解反应Ac-＋H2OHAc＋OH-H+HAc＋OH-Ac-＋H2OH+HAc＋H2OAc-＋H3O+H+5.2电解质简介5.2.2强电解质的电离5.2.1电解质的分类5.2.1电解质的分类在水溶液中或熔融状态下有能力形成可以自由移动的离子的物质电解质：电离：水溶液中电解质分解成离子的过程电离程度的大小导电能力的强弱电解质

5、溶解度的大小弱电解质强电解质易溶电解质>0.1g∙(100gH2O)-1难溶电解质<0.01g∙(100gH2O)-15.2.2强电解质的电离1.强电解质在溶液中的状况一些强电解质的表观电离度电解质KClHClHNO3H2SO4NaOHZnSO4表观电离度%869292619140德拜-休格尔的离子互吸理论：“离子氛”离子间存在相互的牵制作用，使得离子不能完全自由运动。产生一种电离不完全的假象。表观电离度的大小反映了离子间相互牵制作用的大小f：活度系数；f<1。离子浓度越大，所带电荷越多，离子的种类越多，溶液的离子强度就越大，离子间的相互牵制作用就越强。活度系

6、数随离子强度的增大而减小。2.活度和活度系数溶液中能有效地自由运动的离子浓度称为离子的有效浓度活度aa=fc反映溶液中离子间相互牵制作用的程度受溶液中所有各种离子的浓度和电荷数的影响离子强度：一般可以直接用浓度代替活度进行计算(除必要时)严格来说：有关的计算弱电解质的稀溶液和难溶强电解质溶液离子的浓度很小溶液的离子强度也很小活度系数接近于1活度5.3弱电解质的电离5.3.4多元弱酸的电离5.3.3同离子效应和盐效应5.3.1水的电离和溶液的酸碱性5.3.2一元弱酸、一元弱碱的电离5.3弱电解质的电离弱电解质在水溶液中只发生部分电离：离子平衡电离常数电离平衡io

7、n平衡常数(Ki)Ө弱电解质分子组分离子(动态平衡)(未电离)(已电离)电解质的组分离子在水溶液中都是以水合离子状态存在的。MXM+＋X-M+OHHOHHHOHHOHM(H2O)n+水合阳离子(和一定数目4～6个水分子结合)X-OHHOHHHOHHOHX(H2O)n-水合阴离子一般情况下水合状态的水分子并不表示出来。(除非必要)固体电解质的溶解和水合离子状态的形成水合氢离子较特别H+：没有电子，半径小，正电荷密度高。在水溶液中和一个溶剂H2O分子牢固结合成H3O+。HOHH++HOHHδ+δ+δ+每一个又可以和另一个H2O分子通过氢键结合：δ+HHOHHOHH

8、+OHHOHH………H9O4+近似平面