南宁二中化学竞赛辅导资料第四讲电解质溶液和电离平衡范斌南宁二中化学竞赛辅导资料第四讲电解质溶液和电离平衡.doc

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1、2009年高中南宁二中化学奥林匹克竞赛辅导资料第四讲电解质溶液和电离平衡一、酸碱理论（一）酸碱质子理论（Bronsted理论）最初阶段人们从性质上认识酸碱。酸：使石蕊变红，有酸味；碱：使石蕊变蓝，有涩味。当酸碱相混合时，性质消失。当氧元素发现后，人们开始从组成上认识酸碱，以为酸中一定含有氧元素；盐酸等无氧酸的发现，又使人们认识到酸中一定含有氢元素。阿仑尼乌斯（Arrhenius）的电离学说，使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。HA=H++A－电离出的正离子全部是H+；MOH=M++OH－电离出的负离子全

2、部是OH－。进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准，即、。阿仑尼乌斯理论在水溶液中是成功的，但其在非水体系中的适用性，却受到了挑战。例如：溶剂自身的电离和液氨中进行的中和反应，都无法用阿仑尼乌斯的理论去讨论，因为根本找不到符合定义的酸和碱。为了弥补阿仑尼乌斯理论的不足，丹麦化学家布仑斯惕（Bronsted）和英国化学家劳里（Lowry）于1923年分别提出了酸碱质子理论。1、酸碱的定义质子理论认为：凡能给出质子（H+）的物质都是酸；凡能接受质子的物质都是碱。如HCl，NH，HSO，H2PO等都是酸，

3、因为它们能给出质子；CN－，NH3，HSO，SO都是碱，因为它们都能接受质子。为区别于阿仑尼乌斯酸碱，也可专称质子理论的酸碱为布仑斯惕酸碱。由如上的例子可见，质子酸碱理论中的酸碱不限于电中性的分子，也可以是带电的阴阳离子。若某物质既能给出质子，又能接受质子，就既是酸又是碱，可称为酸碱两性物质，如HCO等，通常称为酸式酸根离子。2、酸碱的共轭关系质子酸碱不是孤立的，它们通过质子相互联系，质子酸释放质子转化为它的共轭碱，质子碱得到质子转化为它的共轭酸。这种关系称为酸碱共轭关系。可用通式表示为：酸碱+质子，

4、此式中的酸碱称为共轭酸碱对。例如NH3是NH的共轭碱，反之，NH是NH3的共轭酸。又例如，对于酸碱两性物质，HCO的共轭酸是H2CO3，HCO的共轭碱是CO。换言之，H2CO3和HCO是一对共轭酸碱，HCO和CO是另一对共轭酸碱。3、酸和碱的反应跟阿仑尼乌斯酸碱反应不同，布仑斯惕酸碱的酸碱反应是两对共轭酸碱对之间传递质子的反应，通式为：酸1+碱2碱1+酸2例如：HCl+NH3Cl－+NHH2O+NH3OH－+NHHAc+H2OAc－+H3O+H2S+H2OHS－+H3O+H2O+S2－OH－+HS－H

5、2O+HS－OH－+H2S这就是说，单独一对共轭酸碱本身是不能发生酸碱反应的，因而我们也可以把通式：酸碱+H+称为酸碱半反应，酸碱质子反应是两对共轭酸碱对交换质子的反应；此外，上面一些例子也告诉我们，酸碱质子反应的产物不必定是盐和水，在酸碱质子理论看来，阿仑尼乌斯酸碱反应（中和反应、强酸置换弱酸、强碱置换弱碱）、阿仑尼乌斯酸碱的电离、阿仑尼乌斯酸碱理论的“盐的水解”以及没有水参与的气态氯化氢和气态氨反应等等，都是酸碱反应。在酸碱质子理论中根本没有“盐”的内涵。（二）Lewis的酸碱电子理论1．Lewi

6、s的酸碱电子理论的提出：质子理论无法解释:如SnCl4、AlCl3等的酸碱性行为2．理论要点：凡可以接受电子对的分子、原子团、离子为酸（electronpairacceptor）；凡可以给出电子对的物质为碱（electronpairdonor）。3．酸碱反应的实质：酸碱反应的实质是形成配位键的反应；碱提供电子对，酸以空轨道接受电子对形成配位键。H＋＋:OH–®H¬OHAlCl3＋Cl–®AlCl4–Cu2++4:NH3®Cu2+¬4(NH3)4．Lewis的电子理论有关酸、碱的划分：凡金属阳离子及缺电

7、子的分子都是酸；凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。5．Lewis的酸碱电子理论的优缺点：优点：一切化学反应都可概括为酸碱反应缺点：太笼统，不易掌握酸碱的特性，无法判断酸碱性的强弱（三）软硬酸碱理论硬酸：半径小，电荷高的离子如碱土金属离子和Ti4+,Fe3+,Al3+,Ln3+等软酸：半径大，电荷低的离子如Ag+,Pt2+,Hg2+等硬碱：半径小，变形小的阴离子如F–,O2–等软碱：半径大，变形大的阴离子如I–,Br–，ClO4–等优点：①比电子理论更广泛的范围；②可以解释化合物的稳定性规则：硬

8、亲硬，软亲软二、弱电解质的电离平衡1、水的电离平衡（1）水的离子积常数H2O(l)H+(aq)+OH－(aq)=[H+][OH－]（2）pH值和pOH值pH=–lg[H+]pOH=–lg[OH－]因为[H+][OH－]=1.0×10–14所以pH+pOH=142、弱酸和弱减的电离平衡（1）一元弱酸和弱减的电离平衡将醋酸的分子式简写成HAc，用Ac－代表醋酸根，则醋酸的电离平衡可以表示成：HAcH++Ac－用表示酸式电离的电离平衡常数，经常简写作。且：氨水