无机及分析化学 第二版课件 教学课件 作者 韩忠霄 孙乃有 主编 第5章 酸碱平衡与酸碱滴定法第1节 酸碱质子理论.ppt

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1、第一节酸碱质子理论第二节影响酸碱平衡的因素第三节酸碱水溶液pH的计算第四节酸碱指示剂第五节酸碱滴定曲线和指示剂选择第六节酸碱滴定法的应用第七节非水溶液中的酸碱滴定阅读材料：绿色化学无机及分析化学第五章酸碱平衡与酸碱滴定法第五章酸碱平衡与酸碱滴定法已学酸碱电离理论：酸碱发生中和反应生成盐和水：酸HAc+H2OH3O++Ac−碱NH3+H2ONH4++OH−电离理论具有一定的局限性，它只适用于水溶液，不适用于非水溶液，无法合理解释溶液中的某些现象和反应，如NH3中不含OH－，但却具有一定的碱性。NaOH+HAcNaAc＋H2O第五章酸碱平衡与酸碱滴定法较为重要

2、的几种酸碱理论：1、阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)的电离理论；2、路易斯(G.N.lewis)的电子理论；3、布朗斯特德(J.N.Bronsted)和劳莱(T.M.Lowry)的质子理论；4、富兰克林(E.C.Flanklin)的溶剂理论；5、皮尔逊(R.G.Pearson)的软硬酸碱理论等。其中酸碱质子理论在分析化学中应用较广(因为该理论对酸碱强弱的量化程度最高，便于定量计算，其缺点是不适于无质子存在的酸碱体系)第五章酸碱平衡与酸碱滴定法第一节酸碱质子理论一、质子酸碱的概念酸:凡能给出质子（H+）的物质，如HA、BH+碱:凡能接受质子（H+）的物质，如A−、B共

3、轭酸碱对:因一个质子的得失而相互转变的每一对酸碱，如HA-A−、BH+-B下列等号左侧的各物质，在一定条件下均能给出质子，它们皆为酸；等号右侧各物质均能接受质子，它们皆为碱。等号左右的酸碱构成共轭酸碱对，如下例中HAc-Ac−、NH4+-NH3等均为共轭酸碱对。第五章第一节酸碱质子理论酸质子+碱HAcH++Ac−NH4+H++NH3H3PO4H++H2PO4−(CH2)6N4H+H++(CH2)6N4H2PO4−H++HPO42−[Fe(H2O)6]3+H++[Fe(H2O)5(OH)]2+共轭酸碱对以上各共轭酸碱对的质子得失反应称为酸碱半反应第五章第一节酸碱质子理论质子酸

4、碱和共轭酸碱对具有以下特点：①共轭酸碱对中酸与碱之间只差一个质子。②酸或碱可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离子。③同一物质，如H2PO4―等，在一定条件下可给出质子表现为酸，在另一条件下又可接受质子表现为碱，此类物质称为两性物质。水是最常见的两性物质。对于两性物质在共轭体系中表现为酸或碱的判断，应具体分析，灵活运用。＊第五章第一节酸碱质子理论④酸和碱不是绝然对立的两类物质，而是“酸中有碱，碱可变酸”有着相互依存共轭关系的物质，酸和碱的根本区别仅在于对质子亲和力的差异。⑤质子理论的概念中，没有“盐”和“水解”的概念如NaAc、Na2CO3、Na3PO4等，按质子理论，它们都

5、是碱；在(NH4)2SO4中，NH4+是酸、SO42−是碱。电离理论中这类盐的水解反应，按质子理论都是酸碱反应。第五章第一节酸碱质子理论二、酸碱反应根据质子理论，酸碱反应实际上就是两个共轭酸碱对相互作用达到平衡的结果，酸碱反应的实质是酸碱之间的质子转移，质子从一种酸转移给另一种非共轭碱。其反应结果就是各反应物分别转化为各自的共轭碱或共轭酸。例如NH3与HCl之间的酸碱反应：半反应2NH3(碱2)+H+NH4+(酸2)半反应1HCl(酸1)Cl−(碱1)+H+总反应HCl(酸1)+NH3(碱2)NH4+(酸2)+Cl-(碱1)第五章第一节酸碱质子理论酸碱半反应不能单独发生酸碱

6、反应是两个共轭酸碱对相互作用的结果即一个酸碱反应包含两个酸碱半反应酸碱反应的实质是质子的转移电离理论中酸碱在水中的电离反应、盐的水解反应以及酸碱中和反应，在质子理论中均可归结为酸碱反应，其反应实质均为质子的转移水分子之间存在质子传递作用：Kw=[H+][OH−]=10-14第五章第一节酸碱质子理论三、水溶液中的酸碱反应及其平衡1.水的质子自递反应纯水具有“酸、碱”两性，因此水分子之间也可发生质子的转移反应，这种水分子之间存在着的质子传递作用，称为水的质子自递作用：其平衡常数称为水的质子自递常数，以Kw表示：Kw=[H3O+][OH－]或：Kw=[H+][OH－]在25℃：K

7、w=10-14pKw=14H2O+H2OH3O++OH－第五章第一节酸碱质子理论三、水溶液中的酸碱反应及其平衡2.酸、碱在水中的解离及其强弱酸、碱在水中的解离及其解离常数：水溶液中，酸的解离——酸与水之间的质子转移反应，即酸给出质子转变为其共轭碱，而水接受质子转变为其共轭酸(H3O+)；碱的解离——碱与水之间的质子转移反应，即碱接受质子转变为其共轭酸，而水给出质子转变为其共轭碱(OH－)。酸、碱解离反应的平衡常数，称为酸碱的解离常数，分别以Ka、Kb表示。＊第五章第一节酸碱质子理论三、水溶液中的酸碱反应及其平衡2.