弱酸弱碱的电离常数课件.ppt

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1、高中化学竞赛【第八讲电解质溶液】河南省太康县第一高级中学----乔纯杰【竞赛基本要求】1、酸碱质子理论。2、弱酸、弱碱的电离常数。3、缓冲溶液。4、酸碱平衡常数的相关计算。5、溶度积原理及有关计算。6、离子方程式的书写。【知识点击】一、酸碱质子理论（BronstedTheory）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

2、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－电离出的负离子全部是OH－。进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准，即Ka、Kb。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

3、子的物质都是碱。如HCl，NH4+，HSO4-，H2PO4-等都是酸，因为它们能给出质子；CN-，NH3，HSO4-，SO42-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HCO3-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

4、系。可用通式表示为：酸=碱+质子，此式中的酸碱称为共轭酸碱对。如NH3是NH4+的共轭碱，反之，NH4+是NH3的共轭酸。对于酸碱两性物质，HCO3-的共轭酸是H2CO3，HCO3-的共轭碱是CO32-。即H2CO3和HCO3-是一对共轭酸碱，HCO3-和CO32-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+NH3=Cl－+NH4+H2O+NH3=OH－+NH4+HAc+H2O=Ac－+H3O+H2S+H2O=HS－+H3O+H2O+S2－=

5、OH－+HS－H2O+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、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

6、+(aq)+OH－(aq)Kw=[H+].[OH－]式中的Kw称为水的离子积常数，是标准平衡常数，式中的浓度都是相对浓度。由于本讲中使用标准浓度极其频繁，故省略除以C0的写法。但要注意它的实际意义。由于水的电离是吸热反应，所以，温度升高时，Kw值变大。在溶液中，只要有H2O,H+,OH－三者共存，[H+][OH－]=Kw，不论溶液是酸性，碱性，还是中性。（2）pH值和pOH值pH=–lg[H+]pOH=–lg[OH－]因为[H+][OH－]=1.0×10–14所以pH+pOH=14pH和pOH一般的取值范围是1~14。（2）多元弱酸的电离平衡多元弱酸的

7、电离是分步进行的，对应每一步电离，各有其电离常数。以H2S为例：第一步H2S=H++HS－第二步HS－=H++S2－显然，K1》K2。说明多元弱酸的电离以第一步电离为主。将第一步和第二步的两个方程式相加，得：H2S=2H++S2－2、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：HAc=H++Ac－。用Ka0表示酸式电离的电离平衡常数，经常简写作Ka。且：3、缓冲溶液（1）同离子效应HAc=H++Ac－达到平衡时，向溶液中加入固体NaAc,由于Ac－的引入，破坏了已建立的弱

8、电解质的电离平衡,Ac－增多，使平衡左移，使HAc的电离度减小。定义：在弱电解质的溶液中，加入