中级无机化学课件 第一章 酸碱理论与非水溶剂

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1、§1-1质子理论任何能释放H+的物种叫做酸;任何能结合H+的物种叫做碱。酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。酸、碱是互相依存的。酸碱两性化合物中和反应是两个共轭酸碱对的结合。中和反应实质上是质子传递的反应。(非水溶剂)(气相反应)(固液反应)优点：将酸碱的概念推广到所有的质子体系，不受溶剂的限制。缺点：只能应用于可给出或接受质子的情况。§1-2溶剂体系理论及其拉平效应和区分效应1.溶剂体系理论2.溶剂的拉平效应和区分效应3.几种重要的非水溶剂1.溶剂体系理论在溶液中产生（或通过反应生成）溶剂的特征阳离子的溶质——酸在溶液中产生（或通过反应生成）溶剂的特征阴

2、离子的溶质——碱1)Fe3++6H2O→Fe(OH)3+3H3O+(酸)Fe3++3HCO3-→Fe(OH)3↓+3CO2↑1)NH3+H2O→NH4++OH-(碱)2)CH3COOH+H2O→CH3COO-+H3O+3)H3O++OH-→2H2O1)+2)+3):CH3COOH+NH3→CH3COONH4H2O中CH3COOH和NH3在水中的反应为酸碱中和反应(酸)2)3HCO3-+3H2O→3H2O+3CO2+3OH-(碱)3)3H3O++3OH-→6H2O1)+2)+3):NH3中CH3COOH+NH3→CH3COO-+NH4+KH+NH3→K++H

3、2↑+NH2-NH2-+NH4+→2NH3CH3COOH+KH→CH3COOK+H2↑BrF3中SbF5+BrF3→BrF2++SbF6-KF+BrF3→BrF4-+K+SbF5+KF→K[SbF6](酸)(碱)(酸)(碱)2SO2→SO2++SO32-SOCl2→2Cl-+SO2+（酸）Cs2SO3→2Cs++SO32-（碱）SOCl2+Cs2SO3→2CsCl+2SO2可用Cs2SO3滴定SOCl2（非水溶液滴定）SO2(l)中溶剂体系理论优点：溶剂可以不涉及质子包含了水离子理论、质子理论缺点：只适于能发生自电离的溶剂体系2.溶剂的拉平效应和区分效应溶

4、剂不能辨别不同酸碱相对强度的效应叫做溶剂的拉平效应。溶剂能辨别不同酸碱相对强度的效应叫做溶剂的区分效应。在水中为强酸的物质：如HClO4，HBr，HCl，HI在水中不能存在不能区分酸强度：把质子转移给H2O，形成H3O+Ka>1pKa<0——强度被水“拉平”到水合质子H3O+的强度水对强酸具有“拉平效应”HClO4＞HBr＞H2SO4＞HCl＞HNO3HAc将它们的酸性“拉开”——HAc具有“区分效应”拉开效应在水中为强酸的物质在HAc中表现出差异：在水中为强碱的物质：如KNH2，NaOH，NaHKNH2+H2O=HO-+NH3+K+在水中不能存在不能区分

5、碱强度：生成HO-——强度被水“拉平”到HO-的强度Kb>1pKb<0水对强碱具有“拉平效应”水溶液中0pKa酸碱的相对强度可以明显区分都是强酸pH=0被水拉平不能区分都是强碱pH=14被水拉平不能区分14pKa0常见无机酸显示弱酸性质能区分常见的强酸醋酸中14常见无机碱显示弱碱性质能区分常见的强碱液氨中不同的溶剂有不同的区分范围①纯H2SO4酸性溶剂可使许多化合物质子化水、醇、醚、酮、砜、硝基化合物显碱性C2H5OH+H2SO4→C2H5OH2++HSO4-H2O+H2SO4→H3O++HSO4-H2N(CO)NH2+H2SO4→H2N(CO)NH3++

6、HSO4-3.几种重要的非水溶剂HClO4+H2SO4H2S2O7+H2SO4ClO4-+H3SO4+HS2O7-+H3SO4+HAc、HNO3也显碱性CH3CO2H+H2SO4→CH3CO2H2++HSO4-HNO3+2H2SO4→NO2++H3O++2HSO4-→→①纯H2SO4HClO4、H2S2O7、HSO3F等为弱酸B(OH)3+3H2S2O7→B(OSO2OH)4-+H3SO4++H2SO4orB(OH)3+2H2SO4+3SO3→B(OSO2OH)4-+H3SO4+①纯H2SO4只有HB(HSO4)4为强酸②NH3(l)碱性溶剂自电离：2NH

7、3NH4++NH2-K=10-33两性反应：过量OH-水：Zn2++2OH-→Zn(OH)2→Zn(OH)42-过量NH2-NH3：Zn2++2NH2-→Zn(NH2)2→Zn(NH2)42-中和反应：水：KOH+H3OI→KI+2H2ONH3：KNH2+NH4I→KI+2NH3与水相似CH3CO2H+H2OH3O++CH3CO2-弱酸尿素CH3CO2H+NH3→NH4++CH3CO2-强酸！大多数碱在NH3(l)中不溶解，或表现为弱碱只有极强的碱才表现为强碱2H-+NH3→NH2-+H2↑H2N(CO)NH2+H2O→不显酸性H2N(CO)NH2+NH3

8、NH4++H2N(CO)NH-弱酸!差异——碱性比水强许多HAc自