第章-解离平衡-修改演示教学.ppt

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1、第四章解离平衡Dissociationequilibrium4-1酸碱理论4.1.1酸碱质子论1923年由丹麦物理化学家Brønsted和英国化学家Lowry同时提出，又叫Brønsted-Lowry质子理论。酸碱的质子论(protontheoryofacid-base)：凡是能给出质子的任何分子或离子就是酸，凡是能接受质子的分子或离子就是碱。酸和碱的关系：酸碱+质子共轭酸碱对HCl=H++Cl-[Al(H2O)6]3+=[Al(OH)(H2O)5]2++H+NH4+=NH3+H+HAc=Ac-+H+H2CO

2、3=HCO3-+H+HCO3-=CO32-+H+酸越强，共轭碱就越弱，反之，碱越强，共轭酸就越弱。多元酸两性物质酸碱强度HAc+H2O=H3O++Ac-(HAc表现为弱酸)HAc+NH3(l)=Ac-+NH4+（HAc表现为强酸）HAc+H2O=H3O++Ac-解离常数酸碱反应总是由较强的酸和较强的碱生成较弱的酸和较弱的碱方向进行。酸1+碱1=碱2+酸2Ac-+H2O=HAc+OH-对于共轭酸碱的Ka°，Kb°Ka°•Kb°=Kw°例：已知弱酸HClO的Ka°=2.9510-8，弱碱NH3的Kb°=1.77

3、10-5，求弱碱ClO-的Kb°和弱酸NH4+的Ka°。HClO+H2O=H3O++ClO-NH3+H2O=NH4++OH-4.1.2酸碱电子论——广义酸碱理论1923年Lewis提出了酸碱电子理论。凡能接受外来电子对的分子、基团或离子为酸（Lewisacid）；凡能提供电子对的分子、基团或离子为碱(Lewisbase)。路易斯酸+路易斯碱=酸碱加合物H++H-O-HH-O-H......H+H++H-N-HH-N-HHHH+Cu2++4NH3H3NCuNH3NH3NH32+H++:OH-=H2ONi

4、+4:CO=Ni(CO)4SO3+CaO：=CaSO4SiF4+2:F-=SiF62-BF3+HF:=HBF4Ag++:Cl-=AgCl1)质子论是电子论的一种特例，酸可以是质子、原子、金属离子、缺电子分子；2）电子论摆脱了体系必须具有某种离子或原子(H)以及溶液的限制，而立足于物质的普遍成分，以电子的授受关系说明酸碱的反应，适用面极广泛；3）正因为这一理论包罗万象，显得酸碱的特征不明显，这也是酸碱的不足之处，如酸碱的强度没有统一的标准，缺乏明确的定量关系。一种物质是酸或碱，需从具体的反应中方能确定，不能脱离环

5、境来辨认物质的归属。4.1.3硬软酸碱（HSAB）规则酸碱电子论的缺点:(1)酸碱的强度没有统一的标准，缺乏明确的定量关系。(2)一种物质是酸或碱，需从具体的反应中方能确定，不能脱离环境来辨认物质的归属和酸碱强度。如：对路易斯酸Fe3+，卤素离子碱性强弱：F->Cl->Br->I-对路易斯酸Hg2+，卤素离子碱性强弱：I->Br->Cl->F-难以判断酸碱反应的方向。PearsonRG(1963)提出了硬软酸碱规则。硬酸：体积小，正电荷高，极化力低，对外层电子“抓得紧”。软酸：对外层电子“抓得松”硬碱：极化性低

6、，电负性高，难氧化，对外层电子“抓得紧”。软碱：对外层电子“抓得松”硬软酸碱规则：硬酸倾向与硬碱结合，软酸倾向与软碱结合(硬亲硬，软亲软)，如果酸碱是软硬结合，结合力不强（软硬不亲）。Pearson(1963)的SHAB理论（hardandsoftacid-baserule）Rule1:Equilibrium.Hardacidsprefertoassociatewithhardbasesandsoftacidwithsoftbases.Rule2:Kinetics.Hardacidsreactreadilywi

7、thhardbasesandsoftacidswithsoftbases.卤素离子配合物的稳定常数lgK°4.28.94-0.61.770.49-9Br-I-Cl-F-软交界硬Ag+Hg2+Zn2+Pb2+Fe3+H+7.012.873.46.72-0.21.03软-1.31.92-0.191.750.77<0.8交界--9.51.41-76.043.6硬配体，碱中心离子，酸4.2弱电解质的解离平衡4.2.1弱电解质的解离平衡1）一元弱酸：HBH+＋B-强电解质：弱电解质：电解质：非电解质：2）一元弱碱：MO

8、HM+＋OH-Ka和Kb与浓度无关，相同温度下，同类型的弱电解质，Ka可用来比较酸的强弱，Kb可用来比较碱的强弱。HBH+＋B-起始浓度：c00平衡浓度：c-[H+][H+][B+]近似计算：当c(H+)<5%c，即c/Ka°>380，可以进行近似计算，c-[H+]c[H+]2+Ka°·[H+]-Ka°·c=0精确式近似式HBH+＋B-起始浓度：c00平衡浓度：c-c