酸碱平衡理论概述.ppt

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1、第五章酸碱平衡§5.7配位反应与配位平衡§5.6酸碱电子理论与配合物概述§5.5酸碱指示剂§5.4缓冲溶液§5.3弱酸、弱碱的解离平衡§5.2水的解离平衡和pH值§5.1酸碱质子理论概述§5.1酸碱质子理论概述5.1.3酸的相对强度和碱的相对强度5.1.2酸碱质子理论的基本概念*5.1.1历史回顾酸：凡是能释放出质子（H+）的任何含氢原子的分子或离子的物种。（质子的给予体）碱：凡是能与质子（H+）结合的分子或离子的物种。（质子的接受体）5.1.2酸碱质子理论的基本概念酸H++碱-++AcHHAc-+-+2442HPOHPOH-+-+3424POHHPO+++34NHHNH[]+++2333NH

2、CHHNHCH++++252362O)Fe(OH)(HHO)Fe(H[][]++++422252O)(HFe(OH)HO)Fe(OH)(H[][]例：HAc的共轭碱是Ac－，Ac－的共轭酸HAc，HAc和Ac－为一对共轭酸碱。两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。酸H++碱①酸碱解离反应是质子转移反应，如HF在水溶液中的解离反应是由给出质子的半反应和接受质子的半反应组成的。②水是两性物质，它的自身解离反应也是质子转移反应。H+酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)HF(aq)H++F－(aq)H++H2O(l)H3O+(aq)HF(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+F－(aq)H2O(l)

3、+H2O(l)H3O+(aq)+OH－(aq)③盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如NaAc水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+NH4Cl水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+Ac－+H2OOH－+HAc+H2OH3O++NH3④非水溶液中的酸碱反应，也是离子酸碱的质子转移反应。例如NH4Cl的生成：H+液氨中的酸碱中和反应：H+HCNHAc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”。例如：H2O可以区分HAc，HCN酸性的强弱。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”。酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强

4、弱。5.1.3酸的相对强度和碱的相对强度1.8×10-55.8×10-10水对强酸起不到区分作用，水能够同等程度地将HClO4，HCl，HNO3等强酸的质子全部夺取过来。选取比水的碱性弱的碱，如冰醋酸为溶剂对水中的强酸可体现出区分效应。例如上述强酸在冰醋酸中不完全解离，酸性强度依次为：HI＞HClO4＞HCl＞H2SO4＞HNO3酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱。§5.2水的解离平衡和pH值5.2.2溶液的pH值5.2.1水的解离平衡5.2.1水的解离平衡H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH－(aq)或H2O(l)H+(aq)+OH－(aq)—水的离子积常数，简称水的离子

5、积。25℃纯水：c(H+)=c(OH－)=1.0×10-7mol·L-1100℃纯水：=1.0×10-14=5.43×10-13T，)OH()OH(3-+=cc或)OH()OH(3-+=cccc}{)(OHlgpOH-=-令c{})O(HlgpH3-=+c5.2.2溶液的pH值{}{}101.0)(OH)O(H143×==--+根据cc14lg)OH(lg)H(lg=-=---+即cc14ppOHpH==+§5.3弱酸、弱碱的解离平衡5.3.3盐溶液的酸碱平衡5.3.2多元弱酸的解离平衡5.3.1一元弱酸、弱碱的解离平衡1.一元弱酸的解离平衡初始浓度/mol·L-10.1000平衡浓度/

6、mol·L-10.10－xxxx=1.3×10－35.3.1一元弱酸、弱碱的解离平衡HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac－(aq){}{}{})HAc()Ac()OH()HAc(3ccc-+=x10.0x)HAc(2-=解离度(a)c(H3O+)=c(Ac－)=1.3×10－3mol·L-1c(HAc)=(0.10-1.3×10－3)mol·L-1≈0.10mol·L-1c(OH－)=7.7×10－12mol·L-1=c{(H3O+)}{c(OH－)}α与的关系：HA(aq)H+(aq)+A－(aq)平衡浓度c–cαcαcα初始浓度c0　0稀释定律：在一定温度下(为定值)，某弱电

7、解质的解离度随着其溶液的稀释而增大。c00.200005108.1-×=327.11)109.1lg(14pOH14pH-=×--=-=3109.1%95.0200.0)OH(--×=×=c2.一元弱碱的解离平衡：例：已知25℃时，0.200mol·L-1氨水的解离度为0.95%，求c(OH－),pH值和氨的解离常数。解：ceq0.200(1–0.95%)0.200×0.95%0.200×0.95