电离平衡与酸碱理论.ppt

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1、第五章：电离平衡与酸碱理论(ionizationequlibrium，acidandbasictheory)酸碱理论弱酸，弱碱的电离平衡同离子效应和缓冲溶液盐的水解主要内容：注意：1.活度概念2.公式推导，近似公式,重视忽略3.多重平衡§1.强电解质溶液理论1923年德拜和休克尔一、离子氛（ionicatmosphere）中心离子周围的那些异号离子群叫做离子氛二、离子强度---离子相互作用I=1/2∑(mizi2)zi离子电荷数mi离子浓度（mol/kg）衡量溶液中离子和它的离子氛之间相互作用的强弱离子强度仅与各离子的浓度及电荷数有关0.1mol·dm3的溶液，表观电离度

2、大于30%的电解质为强电解质，表观电离度小于3%的电解质为弱电解质。三、活度和活度系数a/m=ff:活度系数:溶液中离子之间牵制作用的大小电解质溶液中离子实际发挥作用的浓度称为有效浓度，即为活度（activity）。通常用a表示a=fm离子活度系数的影响因素：①离子浓度②离子电荷离子强度和活度系数之间的定量关系：(A为常数)。理论推导：可查表求f±Lewis经验方程：3．缺点：把酸碱限制在水溶液中，碱限制于氢氧化物中。Arrhenius1887电离理论1.定义：酸、碱是一种电解质，它们在水溶液中会离解，能离解出氢离子的物质是酸；能离解出氢氧根离子的物质是碱。2、优点：一、水

3、离子理论(IonicTheory)(2)酸碱强度的标度很明确。(1)能简便地解释水溶液中的酸碱反应§2.酸碱理论(TheTheoriesofAcidsandBasesbasetheory)二、溶剂论（SolventTheory）1905Franklin1、定义：凡在溶剂中产生该溶剂特征阳离子的溶质叫该溶剂的酸，产生该溶剂特征阴离子的溶质叫该溶剂的碱。2、优点：将酸碱扩大到非水体系。（1）（2）（3）（4）3、缺点：只能用于自电离溶剂体系；不能解释不电离的溶剂及无溶剂的酸碱。三、质子论（ProtonTheory）1923BrnstedandLowry1、定义：凡是能够释放出

4、质子(H+)的物质，无论它是分子、原子或离子，都是酸；凡是能够接受质子的物质，无论它是分子、原子或离子，都是碱。共轭酸碱对弱酸共轭强碱，弱碱共轭强酸2、运用（1）neutralizationreaction共轭酸碱对之间质子传递（2）autoionization:(3)acidionization:(4)baseionization:(5)hydrolysis:Hydrolysis3、特点(2)溶液中的酸碱平衡简单化(3)质子论中不存在盐的概念（4）酸碱强度的相对性(1)扩大了酸碱和酸碱反应的范围(1)溶剂的拉平效应：溶剂将不同强度的酸拉平到溶剂化质子水平的效应，称为溶剂的

5、拉平效应。(2)溶剂的区分效应：溶剂能区分酸(碱)强度的效应叫溶剂的区分效应。4、酸和碱的相对强弱酸碱和溶剂释放质子和接受质子的能力综合决定水溶液中的最强酸是H+，最强碱是OH-5、缺点：不能说明无质子溶剂（SO3、BF3）的酸碱反应，酸的定义并没有变化。PracticeExercise：Whatistheconjugatebaseofeachofthefollowingacids：Whatistheconjugateacidofeachofthefollowingbases：例题:用拉平效应概念讨论水溶液中的碱:ClO4-,O2-,CO32-,NO3-,哪些碱性太强以致无

6、法用实验研究？哪些碱性太弱以致无法用实验研究？哪些可直接测定其强度？四、电子论（ElectronTheory）1923，G.N.Lewis碱是具有孤对电子的物质，这对电子可以用来使别的原子形成稳定的电子层结构。酸是能接受电子对的物质，它利用碱所具有的孤对电子使其本身的原子达到稳定的电子层结构。1、定义：如：H2O:，X-，:NH3，:CO,(CH3)2CO:如：Fe3+，Fe，H+,Ag+，BF3思考题：HNO3、HCl、H2CO3等是不是Lewis酸？所有的化学反应分为三大类(1)它包括了水离子论、溶剂论、质子论三种理论酸碱反应氧化—还原反应自由基反应(2)它扩大了酸的范

7、围3．缺点：无统一的酸碱强度的标度。2、优点：PracticeExercise：IdentifytheLewisacidandLewisbaseineachofthefollowingreactions:§3.弱酸弱碱电离(Dissociationofweakacidandbasic)一、水的电离Kw和pH(thedissociationofwaterandPH)Kwθ称为水的离子积常数(ionicproduct)水的自偶电离是一个吸热反应，故Kwθ值随温度升高而增大。若在离子强度较大的水溶液中，则应以活度代替浓度