天津大学无机化学课件第三章酸碱反应和沉淀反应

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1、2021/9/30无机化学2007-5-27第一节水的解离反应和溶液的酸碱性无机化学多媒体电子教案第三章酸碱反应和沉淀反应第一节水的解离反应和溶液的酸碱性2021/9/30无机化学2007-5-273-1-1酸碱的电离理论3-1-1酸碱的电离理论酸碱理论阿仑尼乌斯(Arrhenius)电离理论富兰克林(Franklin)溶剂理论布朗斯泰德(Bronsted)质子理论路易斯(Lewis)电子理论皮尔逊(Pearson)软硬酸碱理论2021/9/30无机化学2007-5-273-1-1酸碱的电离理论3-1-1酸碱的电离理论阿仑尼乌斯酸碱电离理论酸：在水溶液中解离产生的阳离子全部

2、是H+的化合物碱：在水溶液中解离产生的阴离子全部是OH-的化合物酸碱中和反应的实质：H+和OH-结合生成H2O酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离出来的H+和OH-程度来衡量2021/9/30无机化学2007-5-273-1-2水的解离反应和溶液的酸碱性3-1-2水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应纯水或稀溶液中H2O(l)H+(aq)+OH-(aq){c(H+)/c}{c(OH-)/c}=KwKw——水的离子积Kw(298.15K)=1.0×10-14Kw与温度有关2021/9/30无机化学2007-5-27溶液的酸碱性和pHpH=-lg[c(H+)/c]溶液的酸碱性>1.

3、0×10-71.0×10-7<1.0×10-7c(OH-)/mol·L-1<1.0×10-71.0×10-7>1.0×10-7c(H+)/mol·L-1碱性中性酸性溶液酸碱性[c(H+)/c][c(OH-)/c]=1.0×10-14=KwpH=pKw-pOH=14-pOHpOH=-lg[c(OH-)/c]碱性中性酸性溶液酸碱性>7=7<7pHpH越小，溶液酸性越强pH越大，溶液碱性越强2021/9/30无机化学2007-5-27例１0.10mol·L-1HOAc溶液中,c(H+)=1.34×10-3mol·L-1,pH=?例20.10mol·L-1NH3·H2O溶液中,c(O

4、H-)=1.32×10-3mol·L-1,pH=?pH=-lg[c(H+)/cΘ]=-lg[1.34×10-3]=2.87pH=14-pOH=14-(-lg[c(OH-)/cΘ])=14+lg(1.32×10-3)=11.122021/9/30无机化学2007-5-27c(H+)/(mol·L-1)110-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14pH01234567891011121314酸性增强　中性　碱性增强溶液的酸碱性和pHpH能否<0,或>14?2021/9/30无机化学2007-5-27酸碱

5、指示剂能在一定pH范围内保持一定颜色的某些有机弱酸或弱碱甲基橙红←橙→黄3.1~4.4酚酞无色←粉红→红8.0~10.0pH试纸在不同的pH溶液中显不同的颜色石蕊红←紫→蓝5.0~8.02021/9/30无机化学2007-5-27第二节弱电解质的解离反应无机化学多媒体电子教案第三章酸碱反应和沉淀反应第二节弱电解质的解离反应2021/9/30无机化学2007-5-273-2-1解离平衡和解离常数3-2-1解离平衡和解离常数一元弱酸HA(aq)H+(aq)+A-(aq)弱电解质在水中部分解离,存在解离平衡[c(H+)/c][c(A-)/c][c(HA)/c]Ki(HA)=c(H+

6、)·c(A-)c(HA)简化为Ki(HA)=解离平衡Ki——标准解离常数Ka、Kb——分别表示弱酸、弱碱标准解离常数2021/9/30无机化学2007-5-27Ki越小,弱电解质解离越困难,电解质越弱弱电解质：一般Ki≤10-4中强电解质：Ki=10-2~10-3解离常数Ki表示弱电解质解离限度大小的特性常数Ki与浓度无关，与温度有关由于温度对Ki影响不大,室温下一般可不考虑其影响2021/9/30无机化学2007-5-27例试计算298.15K、标准态下Ka(HOAc)值解：HOAcH++OAc-∆fGm/(kJ·mol-1)-396.460-369.31∆rGm=[(-3

7、69.31)-(-396.46)]kJ·mol-1=27.15kJ·mol-1-∆rGm-27.15×1000RT8.314×298.15lnK===-10.95Ka(HOAc)=1.8×10-5提示：根据热力学性质计算。2021/9/30无机化学2007-5-27稀释定律一元弱酸HA(aq)H+(aq)+A-(aq)起始浓度c平衡浓度c-cαcαcα[c(H+)/c][c(A-)/c][c(HA)/c]Ka(HA)==()α2c1-αcKi≈()α2ccKic/cα≈若(c/c)/Ki≥500,1-α