酸碱理论和非水溶液化学课件.ppt

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1、第3章酸碱理论和非水溶液化学第1节酸碱理论第2节酸碱的相对强度第3节软硬酸碱第4节非水溶液化学1第1节酸碱理论1.1酸碱概念的发展（1）1884年，Arrhenius的酸碱理论(水溶液中)酸：能在水溶液中电离出H+的物质。HCl、HF碱：能在水溶液中电离出OH-的物质。NaOH、Ca(OH)2（2）1923年Bronsted/Lowry的酸碱理论（质子论）凡能给出质子的分子或离子都是酸，凡能结合质子的分子或离子都是碱。质子论离开溶剂而从物质的组成来定义酸碱，不同阿氏理论的主要区别。HCl、NH4、H2PO4-Bronsted酸NH3、HPO42-、CO32-Brons

2、ted碱酸碱共轭关系：强酸的共轭碱为弱碱，强碱的共轭酸为弱酸。2（3）Lewis酸碱理论（电子理论）凡是能给电子对的分子、离子、或原子团都叫碱，凡是能接受电子对的分子、离子、或原子团都叫酸。酸碱酸碱加合物H++[:OH]-→H:OHBF3+[:F]-→[F3B←F]-3Lewis酸碱理论的特点范围广泛，又称广义酸碱理论；与溶剂无关，也适于无溶剂反应;Lewis酸碱反应的实质是Lewis酸与Lewis碱之间通过配位键形成酸碱加合物的过程。（酸碱中和反应）典型的反应：AlCl3+C5H5NC5H5NAlCl3SnCl4+2Cl-SnCl62-41.2酸碱的溶剂理论E.

3、C.Franklin：溶解在液氨中的铵盐，如NH4Cl和NaNH2分别呈酸性和碱性。总结：当一种溶质溶解于某一溶剂中时，若电离出的阳离子与该溶剂本身电离出来的阳离子相同，则这种溶质是酸；若电离出的阴离子与该溶剂本身电离出来的阴离子相同，则这种溶质是碱。5水：2H2OH3O++OH-HCl+H2OH3O++Cl-所以HCl是酸。液氨：2NH3(l)NH4++NH2-NH4ClNH4++Cl-所以NH4+是酸。NaNH2Na++NH2-所以NH2-是碱。酸碱溶剂理论包括Arrhenius理论（水溶剂中电离理论），并把酸碱概念扩充到非水溶液体系。但是：局限性在于它不适用于不

4、自偶电离的溶剂（苯、四氯化碳）体系，更不适用无溶剂体系。6酸碱溶剂理论酸碱溶剂理论包括Arrhenius理论（水溶剂中电离理论），并把酸碱概念扩充到非水溶液体系，适用于能产生自偶电离的体系。如：SO2,N2O4,H2SO4,HF,POCl3,,BrF3局限性:不适用于不自偶电离的溶剂（苯、四氯化碳）体系，更不适用无溶剂体系。71.3酸碱的氧化物-离子理论Lux和Flood理论：氧化物中氧离子的转移,定义：氧离子的接受体为酸；氧离子的给予体为碱。Lux和Flood理论适用于高温、无水、无氢的熔融体系，特别应用于制陶和冶金工业。8上述几种酸碱理论的高度概括：酸：某种指定的

5、正电荷物种的给予者，或某种指定的负电荷物种的接受者；碱：某种指定的负电荷物种的给予者，或某种指定的正电荷物种的接受者。9第2节酸碱的相对强度2.1质子酸碱的相对强度2.1.1质子酸碱的强弱一对共轭酸碱，其酸解离常数Ka，共轭碱解离常数Kb与水的质子自传递常数Kw（即水的离子积）之间关系：KaKb=Kw如乙酸在液氨中为强酸，在水中为弱碱，在无水硫酸中为碱。推广到其它溶剂：KaKb=KsKs为溶剂的质子自传递常数10pKs与水相比，比水大的为碱性溶剂，比水小的为酸性溶剂。112.1.2溶剂的拉平效应HClO4、HI、HBr、HCl、HNO3溶于水。强电解质全部电离;水中能

6、稳定存在最强酸是H3O+；水能等同的将这些酸的质子全部夺取过来；以水这种碱区分它们的给出质子能力的差别是不可能的；这种效应叫溶剂水的拉平效应。12溶剂的拉平效应酸的拉平效应是由于溶剂的碱性相对较强造成的；碱的拉平效应是由于溶剂的酸性相对较强造成的。如:NaH+H2OOH-+Na++H2NaNH2+H2OOH-+Na++H2任何两性溶剂中都能发生拉平效应。在两性溶剂中，如果酸的原有强度大于溶剂共轭酸的强度，将被拉平；如果碱的原有强度大于溶剂共轭碱的强度，将被拉平132.1.3溶剂的区分效应溶剂能区分不同酸碱的相对强度的效应称为溶剂的区分效应。以该溶剂中不同酸碱的解离

7、常数表示。如水中：pKa,与pKb。溶剂的酸性越强，在其中区分不同强度的酸的种类就越多。溶剂的介电常数越小，无机酸在该溶剂中的pKa越大，溶剂的区分效应越显著。溶剂的碱性越强，在其中区分不同强度的碱的种类就越多。如：液氨中，NaH>NaNH2>NaOC2H5(水中全为强碱)14溶剂的区分效应溶剂的酸碱性影响其区分效应。每种溶剂都有一定的范围，超出此范围，任何酸碱在该溶剂中都被拉平。溶剂自身解离常数pKs决定区分范围，pKs越大,范围越宽。如：水在室温下，pKs=14.00,凡pKa=0~14之间的酸剂其共轭碱在水中都可区分。小于0的酸和大于14的碱被