9-1 酸碱质子理论

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1、第9章酸碱平衡9-1酸碱质子理论9-2水的离子积和PH9-3酸碱盐溶液中的电离平衡9-4水溶液化学平衡的计算9-5缓冲溶液9-6酸碱指示剂习题9-1酸碱质子理论一、酸碱的定义酸：凡能给出质子的物质都是酸。碱：凡能接受质子的物质都是碱。酸和碱可以是分子或离子。如HCl、NH4+、HSO4-是酸；Cl-、NH3、HSO4-是碱。如：HClH++Cl-酸质子+碱这样的一对酸碱，它们依赖获得或给出质子互相依存这样的酸碱对叫做共轭酸碱对，这里Cl-离子是HCl的共轭碱，而HCl是Cl-离子的共轭酸。即HAH++A-共轭酸共轭碱酸碱质子理论

2、一般来说：共轭酸越强，它的共轭碱就越弱；共轭碱越强，它的共轭酸就越弱。如：H2OH++OH-水为最弱的酸，它的共轭碱是最强的碱。酸的强度：用给出质子的能力来量度。强酸具有高度给出质子的能力。如HClO4、HCl、HNO3、H2SO4等。碱的强度：用接受质子的能力来量度。强碱具有高度接受质子的能力。如OH-、PO43-离子等。酸碱质子理论酸及其共轭碱酸共轭碱名称化学式化学式名称高氯酸HClO4ClO4-高氯酸根硫酸H2SO4HSO4-硫酸氢根硫酸氢根HSO4-SO42-硫酸根水合氢离子H3O+H2O水水H2OOH-氢氧根铵离子NH4

3、+NH3氨氨NH3NH2-氨基离子氢溴酸HBrBr-溴离子酸碱质子理论从表中的共轭酸碱对可以看出：①酸和碱可以是分子也可以是离子；②有的离子在某个共轭酸碱对中是碱，但在另一个共轭酸碱对中却是酸，如HSO4-等；③质子论中没有盐的概念。酸碱质子理论2、酸碱反应根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质，就是两个共轭酸碱对之间质子传递的反应。例如：HCl+NH3===NH4++Cl-酸1　碱2　酸2碱1NH3和HCl的反应，无论在水溶液中或气相中，其实质都是一样的。即HCl是酸，放出质子给NH3，然后转变为它的共轭碱Cl-；NH3是碱，接受质子后

4、转变为它的共轭酸NH4+。强酸放出的质子，转化为较弱的共轭碱。酸碱质子理论酸碱质子理论不仅扩大了酸和碱的范围，还可以把电离理论中的电离作用、中和作用及水解作用，统统包括在酸碱反应的范围之内，都是可以看作是质子传递的酸碱中和反应。(1)电离作用：根据酸碱质子理论的观点，电离作用就是水与分子酸碱的质子传递反应。在水溶液中，酸电离时放出质子给水，并产生共轭碱。酸碱质子理论强酸给出质子的能力很强，其共轭碱则较弱，几乎不能结合质子，因此反应几乎完全进行(相当于电离理论的全部电离)。HCl+H2OH3O++Cl-酸1　碱2　　酸2　碱1弱酸给

5、出质子的能力很弱，其共轭碱则较强，因此反应程度很小，为可逆反应(相当于电离理论的部分电离)。HAc+H2OH3O++Ac-酸1　碱2　　酸2　碱1酸碱质子理论氨和水的反应，H2O给出质子，由于H2O是弱酸所以反应程度也很小，是可逆反应(相当于NH3在水中的电离过程)。H2O+NH3NH4++OH-酸1　碱2　酸2　碱1可见在酸的电离过程中，H2O接受质子，是一个碱，而在NH3的电离过程中，H2O放出质子，又是一个酸，所以水是两性物质。H2O+H2OH3O++OH-由于H3O+与OH-均为强酸和强碱，所以平衡强烈向左移动。酸碱质

6、子理论(2)水解反应质子论中没有盐的概念，因此，也没有盐的水解反应。电离理论中水解反应相当于质子论中水与离子酸、碱的质子传递反应。H3O++Ac-HAc+H2O酸1　碱2　酸2　碱1NH4++OH-H2O+NH3酸1　　碱2　酸2　碱1酸碱质子理论通过上面的分析看出，酸碱质子理论扩大了酸碱的含义和酸碱反应的范围，摆脱了酸碱必须在水中发生的局限性，解决了一些非水溶剂或气体间的酸碱反应，并把水溶液中进行的离子反应系统地归纳为质子传递的酸碱反应。这样，加深了人们对于酸碱和酸碱反应的认识。关于酸碱的定量标度问题，酸碱质子理论亦能象电离理

7、论一样，应用平衡常数来定量地衡量在某溶剂中酸或碱的强度，这就使酸碱质子理论得到广泛应用。但是，酸碱质子理论只限于质子的放出和接受，所以必须含有氢，这就不能解释不含氢的一类的反应。9-2水的离子积和PH纯水有微弱的导电能力H2O+H2OH3O++OH-orH2OH++OH-实验测得295K时1升纯水仅有10-7mol水分子电离，所以[H+]=[OH-]=10-7mol/L由平衡原理Kw=[H+][OH-]=10-14Kw为水的离子积常数。简称水的离子积。Kw的意义为：一定温度时，水溶液中[H+]和[OH-]之积为一常数。水的电离是

8、吸热反应，当温度升高时Kw增大。水的离子积和PH水的离子积常数与温度的关系T/KKw2731.5×10-152917.4×10-152951.00×10-142981.27×10-143235.6×10-143737.4×10-139