无机化学-第06章-酸碱平衡-2013

《无机化学-第06章-酸碱平衡-2013》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章酸碱平衡Acid-BaseEquilibrium叶国东1教学要求:掌握酸碱的定义和共轭酸碱对及其Ka与Kb的关系；水的电离及其Kw电离平衡，及各类一元弱酸弱碱溶液中pH值计算的最简式。两性物质pH值计算的最简式。缓冲溶液的组成和性质，pH值计算。酸碱溶液pH的计算酸碱缓冲溶液应用重点：2第一节酸碱理论发展历程：1.石蕊→氧元素(1746年，发现硫酸；1766年发现硝酸)→氢元素(1811年戴维发现盐酸)2.酸碱的早期定义：酸：有酸味，能使蓝色石蕊变红碱：有涩味，使红色石蕊变蓝3.Arrhenius酸碱电离理论（1887）4.Bronsted-L

2、owry酸碱质子理论（1923）5.Lewis酸碱电子理论（1923）6.Usanovich正负论7.Pearson软硬酸碱理论（1963）3Arrhenius酸碱电离理论酸：凡是在水溶液中电离产生的阳离子都是H+的物质；碱：电离产生的阴离子都是OH-的物质。局限把酸和碱仅限于水溶液不能适应对许多非水溶液中酸碱反应的解释。4局限1.在没有水存在时，也能发生酸碱反应，例如氯化氢气体和氨气发生反应生成氯化铵，但这些物质都未电离。2.将氯化铵溶于液氨中，溶液即具有酸的特性，能与金属发生反应产生氢气，能使指示剂变色，但氯化铵在液氨这种非水溶剂中并未电离出氢离子

3、。3.碳酸钠在水溶液中并不电离出氢氧根离子，但它却是一种碱。(水解反应)5一、酸碱质子理论(Theoryofacid-baseproton)(一)酸碱的定义酸：凡是能给出质子的物质（质子给予体）碱：凡是能接受质子的物质（质子接受体）酸碱+质子HClCl-+H+HAcAc-+H+H2OOH-+H+H3PO4H2PO-4+H+H2PO-4HPO42-+H+[Al(H2O)6]3+[Al(H2O)5OH]2++H+例：酸碱半反应分子酸两性物质离子酸6共轭酸碱对酸给出质子后余下的部分就是它的共轭碱碱接受质子后就成为它的共轭酸注意：质子理论中无盐的概念，电离理论

4、中的盐，在质子理论中都是离子酸或离子碱，如NH4Cl中的NH4+是离子酸，Cl－是离子碱.(conjugatedpairofacid-base)7酸碱反应的实质－－两个酸碱半反应(halfreactionofacid-base)（也称共轭酸碱对）间的质子传递过程共轭酸碱对的半反应不能单独存在，完整的反应要写成：酸(1)＋碱(2)→酸(2)＋碱(1)HCl酸(1)H2O碱(2)酸碱中和反应酸的电离反应酸(2)碱(1)8酸碱中和反应H+H+H+盐的水解H+H+H+9(二)酸碱的强度例如：酸性：HCl＞HAc；碱性：Cl-＜Ac-反应总是由较强的酸和碱向生成

5、相对较弱的酸和碱的方向进行例如：反应向右进行对同一种酸,在不同的溶剂中由于溶剂接受质子能力不同而显示出不同的酸性。例如：HAc在水中表现为弱酸，而在液氨中表现为强酸容易给出质子的酸是强酸，反之为弱酸酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱10局限1.无法说明下列反应是酸碱反应：CaO＋SO3＝CaSO4在这个反应中SO3显然是酸，但它并未释放质子；CaO显然是碱，但它并未接受质子。2.又如实验证明了许多不含氢的化合物（它们不能释放质子）如AlCl3、BCl3、SnCl4都可以与碱发生反应，但酸碱质子理论无法解释它们是酸。11二、路易斯酸碱概念(Lew

6、isacid-basetheory)定义：凡能接受电子的叫酸，凡能提供电子的为碱。范围：酸：所有阳离子以及中心原子电子结构未饱和的分子如：BF3碱：所有阴离子和配体。酸碱电子理论举例BF3:NH3BF3是酸,NH3是碱Cu2++Zn=Cu+Zn2+Cu2+是酸,Zn作碱KH2PO4既可当酸又可作碱路易斯(LewisGN,1875-1946)美国物理化学家，曾获英国皇家学会戴维奖章、瑞典科学院阿仑尼乌斯奖章、美国吉布斯奖章等酸碱的定义及范围实质：酸和碱形成配位键，生成酸碱加合物（包含了大多数的无机化合物）酸碱反应1314优点以电子对的给出和接受来定义酸

7、碱，体现了物质的本质属性，理论更为全面且广泛。适用范围包括所有化学反应，所有化合物都是酸碱反应产物。局限范围太泛，无定量。15水合氢离子水的质子自递反应（H3O+常简写为H+）第二节水的质子自递平衡纯水有微弱的导电能力16Kw可ΔrGmӨ求得H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH–(aq)ΔrGmӨ-237.2-237.2-237.2-157.3(kJ/mol)17由电导等实验方法测得295K时1升纯水仅有10-7mol水分子电离，所以[H3O+]=[OH–]=1.0×10–7（mol/L)由平衡原理,则Kw=[H3O+][OH–]=1.0×

8、10–14(无量纲)Kw为水的电离常数，简称为水的离子积。意义为：一定温度时，水溶液中[H+]