第三章 酸碱平衡3.pptVIP

第三章 酸碱平衡与酸碱滴定 Acid-base equilibrium and acid-base titration 学习要求 2.1 电解质的电离 几个概念: 电解质： 溶于水后，形成的水溶液能够导电的物质。 强电解质： 物质溶于水后，水溶液完全以水合离子的形式存在，没有溶质分子。 弱电解质： 物质溶于水后，只有一小部分以水合离子的形式存在，大部分以溶质分子的形式存在。 解离度（α）与解离常数（K）的关系 活度（a）与活度系数(γ) 举例解析 2.2 酸碱理论 酸碱电离理论（经典酸碱理论） 1884年，S.A. Arrhenius (1859-1927） Swedish chemist 提出。 立论点：水溶液中的电离。 酸： 在水溶液中经电离只能生成H+一种阳离子的物质； 碱： 在水溶液中经电离只能生成OH-一种阴离子的物质。 酸碱反应的实质是H+和OH-相互作用生成H2O。 物质被分为 酸，碱，盐。 局限性： 2.2.1酸碱质子理论 酸碱质子理论的优点： 酸碱电子理论 共轭酸碱对 2.2.2 酸碱的相对强弱 c(H3O+)=c(OH-)=1.0×10-7 多元酸 酸碱的强度 酸碱强度决定于： 2.3 酸碱平衡 不同pH溶液中酸碱存在形式的分布情况——分布曲线 一元酸碱的分布系数 一元弱酸的分布系数图分析 一元弱碱的分布系数 多元酸（碱）的分布系数 [HA]，[A-] 随pH的变化而变化。 酸的总浓度 c不随pH变化。 溶液中氢离子的活度，以pH值表示，其大小与酸的种类、浓度有关。pH值范围通常为1～14，pH值为负值或大于14极不常见。 酸度： 一元弱酸 平衡状态时，某一存在形式的平衡浓度占总浓度的分数。 分布系数 ： 主要存在形式HA 主要存在形式A- HA的分布系数图 ——分布曲线 HA A- HF pKa=3.17 HCN pKa=9.31 2.NaF和KCN均可以掩蔽Fe3+，哪一种更好？ NaF更好，可以防止Fe3+水解 1.欲以NaF掩蔽Al3+和Fe3+，以KCN掩蔽Cu2+和Zn2+，pH应如何控制 对于一元弱碱，可以转化成其共轭酸处理。 例：已知NH3的pKb = 4.75, 求pH = 2.00 时NH3 和共轭酸的分布系数。 先思考，什么为主要型体？ 二元弱酸 Company Logo * LOGO * 明确近代酸碱理论的基本概念 2 掌握各种平衡的计算原理与方法 3 掌握缓冲溶液的原理与配制 4 5 掌握酸碱滴定的基本原理与实际应用 5 熟悉弱电解质平衡，了解活度、离子强度等概念 1 电解质在溶液中达到解离平衡时已解离的分子数占该电解质原来分子总数的百分率。 例如：计算0.10mol·L-1 HAC 溶液中各离子的浓度 （已知HAC 的解离度为1.32％） c(H+)=c(AC-)=0.10×1.32％＝0.0013mol·L-1 解离度(α ): c0 ·α c0 ·α c0 起始浓度 0 0 平衡浓度 c0-c0 α 当α5%， 1－ α≈1 活度（acitvity):离子在化学反应中起作用的有效浓度。为无量纲量。 活度与浓度的关系： a 活度，γ活度系数 对于AB 型电解质的稀溶液（0.1mol·L-1) 电解质溶液中离子浓度应该用活度来代替。当溶液中的离子强度10-4 时，离子间的相互作用降低到极其微弱的程度，近似认为γ＝1，a=c 。 对于中性分子其活度系数均视为1。 活度系数与溶液中离子的浓度，离子所带电荷直接相关。 求0.010mol·L-1 NaCl 溶液中Na+ 和Cl- 离子的活度 解：先求I ,再求γ 将酸、碱及其反应只限于水溶液中； HCl 气体具有酸性， NH3气体具有碱性，在气态下反应生成NH4Cl。 Na2CO3 呈碱性，但在水溶液中并不电离出OH-离子 。 NH4Cl溶于液氨中，溶液显酸性，能与金属反应放出H2，能使指示剂变色 酸 质子 ＋ 碱 酸碱反应的实质是质子的得失（转移） 1923年，J.N.Bronsted和T.M. Lowry同时独立的提出了酸碱质子理论。 酸：凡能给出质子的物质。 碱：凡能接受质子的物质。 1.扩大了酸的范围。只要能给出质子的物质，不论它是在水溶液中，或是非水溶剂，或是气相反应、熔融状态它们都是酸。如： NH4+、HPO42-、H2O、HCO3- 2.扩大了碱的范围。如NH3、Na2CO3、F-、HSO4- 3.一种物质是酸还是碱，由它在酸碱反应中的作用而定 HCO3-与NaOH反应时放出质子，此时它是一种酸，与HCl反应时接受质子，此时则是一种碱 由此可见，酸碱的概念具有相对性 局限性： CaO+SO3 Ca