无机化学酸碱平衡

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1、第8章酸碱平衡Chapter8acid-baseequilibrium8.1酸碱理论简介8.2质子酸碱理论8.5缓冲溶液8.3弱酸、弱碱、水溶液的质子转移平衡Theacid-basemodelTheBronsted-Lowryacid-basemodelBuffersolutionWeakacid,weakbaseandthetransferofaprotonintheautoionicationofwater8.4盐的水解Hydrolysisofsalts“中学化学大科普的是更具有化学史意义的酸碱概念”主要论据的来由

2、早期，人类是通过口尝手摸，根据酸涩味道与滑腻感来区分酸碱性。这种认识方法直到17世纪波义耳发现酸碱指示剂之前。17世纪波义耳最早通过有目的的科学实验，以试剂试纸变色区分酸碱，很实用，辅以后来的pH值，应该是至今最明确区分物质酸碱性的标准，至今基本仍通用。18世纪拉瓦锡最早尝试理论解读酸，认为氧是酸素。19世纪的1815年，戴维宣布引发酸性的元素应该是氢。19世纪的1838年，李比希认为酸是一种可被金属置换出氢的物质，提出活性氢概念。19世纪末叶，阿仑尼乌斯提出电离理论，人们以电离出氢离子或氢氧根离子来界定酸碱。20世纪

3、的1923年，酸碱的现代分类与定义“质子理论”与“电子理论”问世，1963年软硬酸碱理论面世。这些定义将更全面、更广泛的实验事实归纳在一起。1887年Arrhenius提出“电离说”(Arrheniusacid-baseconcept)●酸指在水中电离出的阳离子全部为H+：●碱指在水中电离出的阴离子全部为OH-：H2SO4=HSO4+H+-NaOH=Na++OH-●中和反应的实质是H++OH-=H2O布朗斯特酸碱理论(酸碱质子理论)theBronsted-lowryaeid-basemodel布朗斯特(Brfnsted

4、JN,1879-1947)丹麦物理化学家.因其酸、碱质子理论而著名于世.酸：反应中任何能给出质子的分子或离子，即质子给予体碱：反应中任何能接受质子的分子或离子，即质子接受体酸碱反应是指质子由质子给予体向质子接受体的转移过程路易斯酸碱理论(lewisacid-basetheory)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lewis酸：凡是可以接受电子对的分子、离子或原子.如Fe3+,Fe,Ag+,BF3等;lewis碱：凡是给出电子对

5、的离子或分子.如:X－,:NH3,:CO,H2O:等;lewis酸与lewis碱之间可以配位键结合生成酸碱加合物.CuSO4[Cu(NH3)4]SO4酸：反应中任何能给出质子的分子或离子，即质子给予体碱：反应中任何能接受质子的分子或离子，即质子接受体酸碱反应是指质子由质子给予体向质子接受体的转移过程1、定义(definition)HF(g)+H2O(l)→H3O+(ag)+F-(ag)HF(ag)+NH3(ag)→NH4+(ag)+F-(ag)H2O(l)+NH3(ag)→OH-(ag)+NH4+(ag)H2S(ag)

6、+H2O(l)→H3O+(ag)+HS-(ag)水是两性2、两性物质3、共轭酸碱对(conjugateacid-basepair)两个共轭酸碱对之间的质子传递4、酸碱反应的实质●酸和碱的解离反应●酸和碱的中和反应H+H+H+●盐的水解H+H+H+----电离度(degreeofionization)5、酸碱的强弱6、酸碱电离平衡HB(aq)+H2O(l)B-(aq)+H3O+(aq)该反应的标准平衡常数叫酸的电离常数。{c(B-)/mol·dm-3}{c(H3O+)/mol·dm-3}=———————————————

7、—{c(HB)/mol·dm-3}Ionizationconstantsofsomecommonacidsinwaterat298K*valuesinbracketswerenotmeasuredinaqueoussolution.NameHBB-KapKaHydroiodicacidPerchloricacidHydrobromicacidHydrochloricacidSulfuricacidHydroniumionSulfurousacidHydrogensulfateionPhosphoricacidHydro

8、fluoricacidCarbonicacidHydrogensulfideAmmoniumionHydrocyanicacidHydrogencarbonateionHydrogenphosphateionWaterHIHClO4HBrHClH2SO4H3O+H2SO3HSO4-H3PO4HFH2CO3H2SNH4+HCNHCO