第五章 酸碱平衡课件71.pptVIP

第六章：酸碱平衡 Chap5：Base-Acid Equilibrium 酸碱平衡是水溶液中最重要的平衡体系！ Main Contents 基本内容： Introduction，酸碱理论简介; Ionization of H2O and pH Scale，水的电离和pH标度 Base-Acid Equilibrium and it’s effect factors Calculation on the concentration of species in equilibrium system 平衡体系中有关组分浓度的计算； Common-ion effect 同离子效应 Buffer solution and it’s composition and properties 缓冲溶液的组成和性质。 §5.1 Introduction to Base-acid theories * 常见酸碱理论及其发展: Arrhenius阿仑尼乌斯酸碱理论 酸碱电离理论：水溶液中电离出H+或者OH-； 仅限于水溶液中！ Br?nsted-Lowry布朗斯特酸碱理论 酸碱质子理论：质子的转移传递； 适用于任何溶剂体系和无溶剂体系(如: 气相体系)。 Lewis路易斯酸碱理论 酸碱电子理论：电子对的转移； 适用于任何有电子的得失的体系。 立论基础---水溶液中电解质的电离 acid: 水中电离出的阳离子全部是H+; base: 水中电离出的阴离子全部是OH-; salt: 电离出的阳离子除H+外或阴离子除OH-外尚有其它离子的电解质 ---酸式盐, 碱式盐. 中和反应的实质---H+ + OH- = H2O 局限性--- 不能脱离水溶液范畴, 非水体系不适用; 只适用于含有氢原子和氢氧根的物质. It did not handle on OH bases such as ammonia very well. 无法解释NH3、NaCO3呈碱性、 NH4Cl呈酸性的事实。 1. Basic concept (布朗斯特)酸：凡是能释放出质子（H+）的任何含氢原子的分子或离子的物种，即质子给予体(proton donor)。 (布朗斯特)碱：凡是能与质子（H+）结合的分子或离子的物种，即质子接受体(proton acceptor)。 acid-base reaction 酸碱反应： in an acid-base reaction, a proton is transferred from an acid to a base 质子在两对共轭酸碱对之间的转移 。 共轭酸碱对(conjugate acid-base pair) 任何酸给出质子后生成它的共轭碱 表达式: A = B + H+ acid conjugate base 碱加合质子后形成它的共轭酸 酸与共轭碱、碱与共轭酸构成共轭酸碱对 某些物质可以是酸也可以是碱—两性 (amphoteric)物质 2. Proton acid–base reaction 实质：质子的转移过程。 中和反应的实质：质子的传递 H3O+ (酸1) + OH-(碱2) = H2O(酸2) + H2O(碱1) HAc(酸1) + NH3 (碱2) = NH4+(酸2) + Ac-(碱1) 电离作用的实质：H2O与分子酸碱的质子传递 HAc(酸1) + H2O(碱2) = H3O+(酸2) + Ac-(碱1) H2O(酸1) + NH3(碱2) = NH4+(酸2) + OH-(碱1) H2O是两性物质, 即可做酸, 也可做碱. 水解反应的实质：H2O与离子酸碱的质子传递 H2O (酸1) + Ac-(碱2) = HAc (酸2) + H2O(碱1) *质子理论中没有盐的概念，也无水解反应。 3. Strengths of acid-base 酸碱的强弱 溶液中，酸碱的强弱取决于： a) 酸、碱本身给出质子或者接受质子的能力-电离平衡常数； 对于任意酸： HB(aq) + H2O ? B-(aq) + H3O+(aq) 达电离平衡时， KaΘ称为弱酸的电离平衡常数，用来衡量酸的强弱。KaΘ值越大，酸性越强。 KaΘ大于1的酸为强酸，小于1的为弱酸。常见弱酸的KaΘ值见附录4 为了方便起见，定义pKaΘ来代替KaΘ ： pKaΘ = -lgKaΘ 对于多元酸，对应的有多级电离常数，例H2S，H3PO4 b) 溶剂接受和给出质子的能力。 §5.2 水的电离和pH标度 一. 水的质子自递 1. H2O既是质子酸，又是质子碱； 2. 质子自递作用 (The Self-Ionization of Water) 水分子之间可以进行质子的传递作用。