化学竞赛专题辅导-《酸碱理论1》课件.ppt

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1、了解酸碱概念的变迁；3.了解几种有代表性的路易斯酸。2.理解路易斯酸碱理论的意义和要点；一、酸碱理论★酸指在水中电离出的阳离子全部为H+★碱指在水中电离出的阴离子全部为OH-H2SO4=HSO4+H+NaOH=Na++OH-★中和反应的实质H++OH-=H2OSvanteAugustArrhenius瑞典化学家阿仑尼乌斯的“电离说”★定义★共轭酸碱对★酸碱性强弱与分子结构的关系酸碱质子理论酸:反应中能给出质子的分子或离子，即质子给予体碱:反应中能接受质子的分子或离子，即质子接受体1定义H2O(l)+NH3(aq)→OH–(aq)+NH４+(a

2、q)H2S(aq)+H2O(l)→H3O+(aq)+HS-(aq)水是两性酸碱反应指质子由给予体向接受体的转移过程HF(g)+H2O(l)→H3O+(aq)+F–(aq)气相中BrfnstedJN丹麦物理化学家溶剂中HF(aq)+NH3(aq)→NH４+(aq)+F–(aq)2共轭酸碱对酸碱半反应的概念它的一个半反应是作为酸的H2O分子给出质子生成它的共轭碱OH–:H2OH++OH–在每个酸碱半反应中，通过质子相互转化的一对酸碱叫共轭酸碱对，如：H2O-OH–，NH４+-NH3另一个半反应是作为碱的NH3分子接受质子生成它的共轭酸:NH3+H

3、+质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在质子理论中都是离子酸或离子碱。任何布朗斯特酸碱反应都涉及两个共轭酸碱对。一种物质是酸还是碱,取决于它参与的反应．既可为酸又可为碱的物质叫两性物质。Question下列各对中哪一个酸性较强?(a)[Fe(H2O)6]3＋和[Fe(H2O)6]2＋(b)[Al(H2O)6]3＋和[Ga(H2O)6]3＋(c)Si(OH)4和Ge(OH)4(d)HClO3和HClO4(e)H2CrO4和HMnO4(f)H3PO4和H2SO4Solution(a)前者,中心离子电荷高,对O的极化能力大,H＋易解离；(b)前者

4、,中心离子半径小,对O的极化能力大,H＋易解离；(c)前者,中心离子半径小,对O的极化能力大,H＋易解离；(d)、(e)、(f)均为后者，非羟基氧原子多。两个共轭酸碱对之间的质子传递●酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱●反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的方向进行●对于某些物种，是酸是碱取决于参与的具体反应（1）酸碱反应的实质（2）酸碱反应的类型●酸和碱的解离反应●酸和碱的中和反应H+H+H+●盐的水解H+H+H+★定义及相关概念★有代表性的路易斯酸路易斯酸碱1定义及相关概念布朗斯特酸碱概念的核心系于分子或离子间的质子转

5、移，显然无法对不涉及质子转移、但却具有酸碱特征的反应做解释。这一不足在布朗斯特概念提出的同年由美国化学家路易斯提出的另一个更广的酸碱概念所弥补，但后者直到20世纪30年代才开始在化学界产生影响。LewisGN美国物理化学家定义：路易斯酸(Lewisacid)是指能作为电子对接受体(Electronpairacceptor)的原子、分子或离子;路易斯碱(Lewisbase)则指能作为电子对给予体(Electronpairdonor)的原子、分子或离子；酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应。下列化合物中，哪些是路易斯酸，哪

6、些是路易斯碱?2.写出下列物种的共轭酸和共轭碱1.路易斯酸BeCl2，CO2，CO，Hg(NO3)2，SnCl2路易斯碱PH3，CO，SnCl22.共轭酸共轭碱共轭酸共轭碱QuestionSolution，PH3，BeCl2，CO2，CO，Hg(NO3)2，SnCl2NH3，，H2O，HI，H2OH3O+OH－HII－NH3NH3H2SO42.路易斯酸的分类★配位化合物中的金属阳离子，例如[Fe(H2O)6]3+和[Cu(NH3)4]2+中的Fe3+离子和Cu2+离子。★有些分子和离子的中心原子尽管满足了8电子结构，仍可扩大其配位层以接纳更多

7、的电子对。如SiF4是个路易斯酸，可结合2个F–的电子对形成[SiF6]2–。Si+2(F–)　　SiFFFFFFFFFFC+OH–C―OHOOOO★另一些分子和离子的中心原子也满足8电子结构，但可通过价层电子重排接纳更多的电子对。再如CO2能接受OH–离子中O原子上的孤对电子形成：★某些闭合壳层分子可通过其反键分子轨道容纳外来电子对。碘的丙酮溶液呈现特有的棕色，是因为I2分子反键轨道接纳丙酮中氧原子的孤对电子形成配合物(CH3)2COI2。再如四氰基乙烯（TCNE)的π*轨道能接受

8、一对孤对电子：3.酸碱反应的基本类型A+:BA—B配位反应第一类反应叫配合物形成反应是最简单的一类路易斯酸碱反应，或是酸与碱在惰性溶剂(Non-coordinati