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1、第5章电解质溶液Chapter5ElectrolyteSolution5.1酸碱理论5.3弱酸弱碱的电离平衡5.5水解5.6沉淀-溶解平衡5.2酸碱强度的标定5.4缓冲溶液强电解质和弱电解质在水溶液中或熔融状态下能导电的物质称为电解质，不能导电的物质称为非电解质.根据水溶液中导电能力的强弱可分为强电解质(strongelectrolyte)和弱电解质(weakelectrolytro)强电解质：酸、碱、等无机化合物。其中强酸、强碱和典型的盐弱电解质：弱酸、弱碱和某些盐。有机化合物中的羧酸、酚和胺等5.1酸碱理论The
2、oryofacid-base★酸(acid)指在水中电离出的阳离子全部为H+★碱(base)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-=H2O★水溶液中电解质部分电离SvanteAugustArrhenius瑞典化学家5.1.1Arrenius酸碱理论Arrheniusacid-baseconcept★该理论仅局限于水溶液中,并且对水介质中质子的状态,行为问题没有解决。★由于离子与极性水分子之间有明显的静电作用,离子都是水化的。对于H+,其有很强的
3、正电场,与H2O的静电作用更强,水化程度更大。因此认为酸是在水中离解出”自由”质子是不恰当的。质子在水中究竟以什么状态存在,现在还未彻底解决，但这个状态是存在的。H++H2OH3O+这已为实验所证实,可进一步水化H3O+3H2OH9O4+因此应写作H3O+或H+(aq),但为简便也可直接写成H+。由于质子对负离子和极性共价分子负端极强的吸引力，因而在任何溶剂中都不可能以“裸质子”形式存在。水合高氯酸HClO4·H2O晶体结构测定结果证实,其中的H+以H3O+形式存在。H3O+是NH3的等电子体。另一个被确定了结构的物
4、种是固体水合物HBr·4H2O中的H9O4+。普遍的看法是,水溶液中水合氢离子的形式随条件变化而不同。此时c（H+）≈10-130mol·dm-3，若要在lmol·L-1H+的水溶液中找到一个未水合的H+，则体积要大到可容纳1070个地球。H++H2O→H3O+,DHq=-761.5kJ.mol-1水溶液中H+以何种形式存在？5.1.2Brǒnsted酸碱质子理论Brǒnsted’sprotontheoryofacid-base酸:为给出质子的分子或离子,即酸为质子的给予体(protondoner);碱:为接受质子的
5、分子或离子,即碱为质子的接受体(protonaceptor)。给出质子的倾向越强,酸性越强;接受质子的倾向越强,碱性越强。BrfnstedJN丹麦物理化学家既能给出质子又能接受质子的物质为两性物质(amphotericcompound)。酸(HB)与给出质子后的碱(B-)互为共轭酸碱对(HB–B-).(conjugatedpairofacid-base)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)气相中溶剂中HF(aq)+NH3(aq)→+F–(aq)酸碱HBB-+
6、H+分子酸:HAcAc-+H+H2CO3HCO3-+H+HClCl-+H+H2OOH-+H+阳离子酸:NH4+NH3+H+[Al(H2O)6]3+[Al(H2O)5OH]2++H+酸碱阴离子酸:HCO3-CO3-+H+H2PO4-HPO42-+H+HCl+H2OH3O++Cl-酸1碱2酸2碱1酸1与碱1～HCl－Cl-酸2与碱2～H3O+－H2O共轭酸碱对H2O+H2OH3O++OH-酸1碱2酸2碱1可见H2O为两性物质液氨NH3也为两性物质：NH3+NH3NH4++NH2-酸1碱2酸2碱1共轭酸碱对：CH3NH3+
7、—CH3NH2，NONH2—NONH3+，HCNO—CNO-，ClNH2—ClNH3+半反应(Halfreaction)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(Conjugatebase)OH–:H2OH++OH–酸给出质子的趋势越强，生成的共轭碱越弱，反之亦然；碱接受质子的趋势越强，生成的共轭酸越弱，反之亦然。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(Conjugateacid):NH3+H+Question1下列各对中哪一个酸性较强?(a)[Fe(H2O)6]3＋和[Fe(H2O)
8、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,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,
