《无机及分析化学》第四章酸碱平衡（反应）1

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1、一、酸碱理论大量的化学变化都属于酸碱反应，如中和反应©H++OH一二H20醋酸，酸味，pH试纸，v7,3蒸馒头,变酸,用纯碱中和(Na2C03)月巴粤、洗衣粉，手感滑腻。酸碱电离理论Arrhenius,S电离理论认为:电解质在水溶液中能够电离©电离时产生的阳离子全部是H离子的化合物叫电离时生成的阴离子全部是0IT离子的化合物叫Mo电解质一般可分为强电解质和弱电解质两类©强电解质在水溶液中能完全电离❻强酸(HC1,HBr,HNO3,HCIO4等)强碱(NaOH,KOH,Ba(OH)2等)弱酸(H3PO4,HN02,CHsCOOH,HC10等)弱

2、碱(NH3-H20)酸碱的电离理论从物质的化学组成上揭示了明确指出：H是酸的特征.OIT是碱的特征。它很^好地解释了酸破反应中和热都相同等实验事实，从而揭示了中和反应的实质就是H*与0H~反应生成水。电离理论还应用化学平衡原理找到衡量酸碱的定量标准。酸碱电离理论也有其局P艮性^它把酸碱仅P艮于而仅几十年来，化学实验越来越多地使用非水乙醇,醋酸，苯,丙酮,四氯化溶剂按照电离理论，离开水溶液就没有酸、碱或酸碱反应，也不能用［H+］和［OIT］相对大小来衡量物质在非水溶剂中的酸碱性强弱o就是说，电离理论无法说明物质在非水溶液中的酸碱性问题。2、Br

3、onsted(丹麦)—Lowry(英国)酸碱质子理论1923年，二人各自独立地提出了一种更加普遍的酸碱反应是质子从一个物种转移到另一个物种的过程。给出质子的物种叫做酸，接受质子的分子或离子就是碱。HF(aq)二H+(aq)+F_(aq)Ka=7.OxlO-4虽然看起来HF是质子的给予者，却没有明显的质子接受者。按照Bronsted-Lowry概念，这样的反应一定存在着质子接受者。在这个例子中接受者是水分子本认识了这一点，就矣岂把电离反应写成以下的形式:HF(aq)+H20=H30++F-(aq)在这一反应中氟离子显然是碱,为它从酸(H30+)

4、接受一个质子©如果用Arrhenius理论说明F一离子是一个碱，就需要用另一种很不相同的论证。而在这里，厂离子作根据Bronsted—Lowry质子理论，酸和破不是孤立的。酸给出质子后生成碱，碱接受质子后变成酸，这种对应况叫做共铤关系。右边的碱是左边酸的共铤碱：左边酸又是右边碱的共钝酸。酸越强，它的共铤碱越弱；酸越弱，它的共铤碱越强©从共铤酸破对的形式可以分为:①酸和碱可以是分子，也可以是阳离子或阴离子。②有的离子或分子在某个共铤酸碱对中是碱，但在另一个共觇酸碱对中却是酸。如HS0J等，HCO3HPO厂，H2P04_等酸式盐、碱式盐等©CH

5、3COOH(aq)+H20酸碱NHZ(aq)+AcidF~(aq)+BaseNH3(aq)=H30+(aq)+CH3COO~(aq)酸破H30+(aq)+NH3(aq)AcidH2O;==iBaseH2OAcidBaseHF(aq)+OH-(aq)AcidBase+H20=NHJ(aq)+OH-(aq)Cell对于非水溶液，例如NaH在液NH3中的电离。NH3+肝—H2+NH2-氨分子作为一种酸。③质子论中没有盐的概念©酸碱电离理论中的盐，在质子论中都是离子酸或离子碱O例如：NH4C1,NHj是酸，C「是碱o3.酸破的电子理论Bronsted

6、—Lowry图象大大地发展了Arrhenius的酸碱概念©然而，Bronsted—Lowry的概念只能局限地应用于包含质子转移的反应。特别是，作为Bronsted—Lowry酸的物种必须含有—可电离的氢原子。为了避免这一局限性，1923年，美国物理化学家G.N.Lewis首先提出Lewis酸碱概念：结合酸碱的电子结构，提出了酸碱的电子理论。凡是可以给出电子对的物质称为破。酸是电子对接受体，碱是电子对给予体。酸碱反应的实质是酉己位键的形成并生成酸破酉己合物从结构的观点出发，Lewis关于碱的概念与Bronsted的概念基本上没有Bronsted

7、碱那样能接受一个质子，它必定有一对未共享的电子©例如，NH3分子，也0分子和旷离子都能作为Bronsted碱以上毎一物种都含有一对未共享的电子对，可被用来接受一个质子以生成NH4出0+离子或HF分子。很淸楚，既然NH3,也0,旷都有一对未共享的电子对可以授于酸，所以它们也是Lewis碱。我们看到Lewis概念并没有显著地改变可以作为碱的物种的数量。而另_方面，Lewis概念却大大土曾加了命邑作为酸的物种的数量。能够接受一个电子对并作为Lewis酸的物质可以是—个质子。H+(aq)+H20一H30+(aq)H+(aq)+NH3(aq)—NHf

8、(aq)AcidBase这种物质也可以是阳离子（象Zn2C屮等），它能Zn(出0)42+(aq)Zn(NH3)42+(aq)此，Lewis酸Zn2+(aq)+4H