《无机化学原理》电子教案：酸碱平衡

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1、《无机化学原理》讲义要点第5章酸碱平衡［教学要求］1.理解强弱电解质的概念；2.掌握弱电解质的电离平衡，影响电离平衡移动的因素、同离子效应、缓冲溶液及pH值与［HJ的计算；3.掌握各种盐的水解平衡及及盐溶液pH值计算；4.了解酸碱理论的发展，理解酸碱的阿仑尼乌斯电离理论、质子论、电子论等理论的要点及其的区别和联系［教学重点、］弱电解质电离平衡，水的电离及溶液pH值的计算，弱电解质离子浓度的计算，同离子效应、缓冲溶液、盐类水解及一般计算。［教学难点］缓冲溶液的含义及计算、电离平衡有关计算。［教学时数］8学时［主要内容］1.酸碱理论的发展：酸碱的Anh

2、enius的电离论、溶剂论、质子理论(Bronsted理论)、酸碱的电子理论(Lewis理论).2.强电解质的电离：问题的提出，德拜■休克尔理论.3•弱电解质的电离平衡：水的电离平衡弱酸和弱减的电离平衡缓冲溶液盐效应酸碱指示剂.4•盐类的水解：水解的概念水解平衡的计算影响水解平衡的因素。［教学内容］§5.1酸碱理论的发展§5.1.1早期对酸碱的认识人们最初对酸碱的认识是从他们的反应现象、特征入手的；18世纪末，法国化学家拉瓦锡(A.Lavoisier)提出“酸素”的说法；1815年，英国化学家戴维(H.Davy)注意到构成酸的关键元素是氢；1838

3、年，德国化学家李比希(J.Liebig)认为，只有含有能被金属置换的氢的化合物才是酸，这可以算作第一个比较满意的酸的定义；19世纪80年代德国化学家奥斯特瓦尔德(F.W.Ostwald)和瑞典化学家阿累尼乌斯(S.A.Arehenius)提出电离理论。§5.1.2常见的酸碱理论1.Arrhenius的电离论(1).定义：电离时产生的阳离子全部是H+离子的化合物叫酸；电离时生成的阴离子全部是OH・离子的化合物叫碱。(2)酸碱特征：电离出的阳离子只有H+的物质是酸;电离出的阴离子只有OH■的物质是碱。(3)酸碱反应的本质是H+与OH■反应生成水:才+0

4、廿=出0(4)酸碱的强弱：根据酸碱平衡常数比较。(5)理论评价：优势:提出了H+、OH-的概念，提供了一个描述酸碱强度的定量标度。缺陷:只承认提供水溶性OH-的物质是碱,也不能解释非水质子溶剂和非质子溶剂中的酸碱反应.2.溶剂论1905年Franklin提出溶剂论,它是从各种不同溶剂(包括非质子溶剂)中，也同样存在酸碱反应，发展起来的。(1)定义：能离解出溶剂特征正离子的物质，称为该溶剂的酸；能离解出溶剂特征负离子的物质，称为该溶剂的碱。(2)中和反应的实质：酸碱反应生成溶剂。如：2SO2(1)SO2++SO32-CS2SO3溶解于SO2(1)中它

5、是碱：Cs2SO3=2Cs*+SO32'SOC12溶解于SO2(I)中它是酸：SOC12MSO2++2CFSOC12+Cs2SO3=2CsC1+2SO2(1)优点、：扩匸了酸碱的范围，諒决了非水体系下的酸碱定义、中和反应的实质。局限：没有溶剂和溶剂不能电离的体系不能使用；溶剂的特征阴阳离子难以确定。3酸碱的质子理论(Bronsted理论)(1)酸碱的定义在反应中给出质子的物质叫做酸在反应中接受质子的物质叫做碱.歼HCLFWHH,(2)酸碱的共辄关系酸给出质子后，变成碱,H1,+-■+HSQ

6、-■HC1同理，碱接受质子后，变成酸。故有：酸=碱+质子处

7、于上述关系中的一对酸和碱，互称为共辄酸碱。CF是HC1的共辄碱，而HC1是cr的共筑酸。出0作为一种酸时，其共轨碱是oh-；而h2o作为一种碱时，其共轨酸是h3o(3)两性物质h2o既可以给出质子作为酸，如在反应H20=rr+0H-中；又可以接受质子作为碱,如在反应H2O+h+=H3C/中。这种既能给出质子，又能接受质子的物质叫做两性物质。判断一种物质是酸还是碱，一定要在具体的反应中根据质子得失关系来判断。HSg■+SQi1-HSQf-+H*-^S04HAc■H1"★ArHAc

8、HAc*-耳Ac*HAc是(4)酸和碱前反应强酸的电离弱碱的电离平衡

9、弱酸的电离平衡中和反应W+*I•IT耳07HAc+OHrnn«r弱碱盐的水解弱酸盐的水解酸和碱反应的实质是质子的转移，质子从酸I转移给碱II,从而生成酸II和碱I。(5)酸碱的强弱和反应的方向①拉平效应和分辨效应酸的强弱是通过给出质子的能力来判断的。于是一方面要看酸自身的能力，另一方面又和碱接受质子的能力有关。区分效应：用一个溶剂能把酸或碱的相对强弱区分开来，称为溶剂的“区分效应”。拉平效应：溶剂将酸或碱的强度拉平的作用，称为溶剂的“拉平效应”。比较HC1CU,H2SO4,HCI和HNO3的强弱，若在出0中进行，由于比0接受质子的能力所致，四者均完

10、全电离，故比较不出强弱。若放到HAc中，由于HAc接受质子的能力比出0弱得多，所以尽管四者给出质子的能力没有变，但是在HA