大学无机化学课件溶液的酸碱性.ppt

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1、溶液的酸碱性§5.1酸碱理论§5.2弱酸弱碱的质子传递平衡§5.3酸碱质子传递平衡的移动§5.4缓冲溶液§5.5酸碱指示剂§5.1酸碱理论5.1.1酸碱质子理论5.1.2酸碱的电子理论简介(自学)5.1.1酸碱质子理论一、酸碱的定义酸碱的定义？阿伦尼乌斯的电离理论，能离解出H+和OH-的物质，狭隘，初级，浅，表面，不能解释所有物质，如NH4Cl水溶液呈酸性。（1）酸：凡能给出质子（H+）的物质.（2）碱：凡能接受质子（H+）的物质.酸质子+碱HClH+Cl–HAcH+Ac–H2CO3H+HCO3–HCO3–H+CO32–NH4+H+NH3H3O+H+H2OH2OH+OH–[Al(H2O)6]3

2、+H+[Al(H2O)5OH]2+分子，分子，阴、阳离子阴、阳离子酸碱半反应注：如H2O，HCO3–既是酸又是碱，两性物质。盐也有酸碱性，如Na2CO3，NH4Cl等。红－蓝互为共轭酸碱对！1.酸碱反应的实质醋酸溶液中：酸碱半反应1：HAcH++Ac–酸碱半反应2：H++H2OH3O+酸1碱1碱2酸2总反应：HAc+H2OH3O++Ac–酸1碱2酸2碱1H+实质：两对共轭酸碱对之间的质子(H+)传递反应。反应介质：水，非水溶剂或气相。共轭酸碱对——强酸弱碱，弱酸强碱(1)电离作用:HCl+H2O≒H3O++Cl－酸1碱2酸2碱1H+(2)中和反应:H3O++OH－≒H2O+H2O酸1碱2酸2碱

3、1H+(3)水解反应:H2O+Ac－≒HAc+OH－酸1碱2酸2碱1H+酸碱质子理论的优点与电离理论相比，扩大了酸和碱的范围。如NH4Cl与NaAc，在电离理论中认为是盐，而质子理论认为NH4Cl中的NH4+是酸，NaAc中的是Ac-碱。酸碱反应是质子传递过程，符合这种要求的反应都可划归为酸碱反应，从而扩大了酸碱反应的范围。建立了酸碱强度和质子传递反应的辨证关系，把酸或碱的性质和溶剂的性质联系起来。如在水中是弱酸，而在液氨中却是强酸；在水中是强酸，而在并醋酸中却是弱酸。2.水的质子自递平衡H2OH++OH–+H++H2OH3O+H2O+H2OOH–+H3O+[H2O]可看成常数：离子积Kw=[

4、H3O+][OH–]=[H+][OH–]，Kw与T有关。25℃纯水，Kw＝1×10-14mol/L（1）离子积：[H+]=[OH–]=（2）pH值：25℃时，pH+pOH=14;pH<7酸性=7中性>7碱性体液pH体液pH血清成人胃液婴儿胃液唾液7.35~7.450.9~1.55.06.35~6.85大肠液乳汁泪水尿液8.3~8.46.0~6.9~7.44.8~7.5二、共轭酸碱的Ka、Kb与Kw的关系HB+H2OH3O++B–B–+H2OOH—+HBH2O+H2OOH–+H3O+Kw=[H3O+][OH–]∴Kw=Ka.Kb，即固定温度下，Ka与Kb成反比。①HB的解离：②B–离子的水解：③

5、水的解离：HB在水溶液中达到平衡时，离子的浓度只有一个。【例5-3】已知NH3的为Kb为1.79×10-5，试求NH4+的Ka。解：NH4+是NH3的共轭酸,故:Ka=Kw/Kb=1.00×10-14/(1.79×10-5)=5.59×10-10答：NH4+的Ka为5.59×10-10.三、酸碱的强度通式：BA=B++A–酸acid----Ka,实验平衡常数碱base----Kb,实验平衡常数注意：K只与物质的本性和温度T有关，与浓度无关。Ka越大，pKa就越小，酸性越强；Kb越大，pKb就越小，碱性越强；四、酸碱的分类(P96表5-1)一元弱酸、弱碱多元弱酸、弱碱两性物质§5.2弱酸弱碱的质

6、子传递平衡5.2.1一元弱酸、弱碱的质子传递平衡5.2.2多元弱酸、弱碱的质子传递平衡5.2.3两性物质的质子传递平衡5.2.1一元弱酸或弱碱的质子传递平衡一、一元弱酸的质子传递平衡例：试计算浓度为C的弱酸HA水溶液的[H+]。解一：(1)忽略水的质子自递平衡，则：HAH++A–起始浓度：C00电离浓度：[H+][H+][H+]平衡浓度：C—[H+][H+][H+]….①(2)当C/Ka≥400时，α<5%，即C—[H+]≈C，则：….②…..③解二：设HA的电离度为αHAH++A–起始浓度：C00电离浓度：CαCαCα平衡浓度：C—CαCαCα二、一元弱碱的质子传递平衡：(1)当Kb>>Kw

7、时，忽略水的质子传递平衡：(2)当C/Kb≥400，即α<5%时：【例5-4】已知浓度为0.10mol/L的HAc溶液，求溶液中的H+浓度和电离度α。解：Ka=1.74×10-5，C=0.10mol/LKa>>Kw，C/Ka=5.7×103>400。pH=-lg[H+]=-lg(1.32×10-3)=2.88【例5-5】计算0.100mol·L-1NaAc溶液的pH值。=7.58×10-6mol·