第四章 电解质溶液 2011.pptVIP

第四章 电解质溶液 第一节??? 酸碱质子理论 一、质子酸碱的概念 二、水的质子自递平衡 三、酸碱的强度 四、酸碱平衡移动 一、质子酸碱的概念 酸碱电离理论认为：凡在水溶液中电离出的 阳离子全部是H+的化合物是酸；电离出的阴离子 全是OH- 的化合物是碱。酸碱反应的实质就是H+ 与OH-作用生成H2O。 酸碱电离理论的优点是能简便地说明酸碱在 水溶液中的反应。但由于该理论把酸碱仅限于水 溶液中，无法说明非水溶剂中的酸碱性。另外， 电离理论把碱限制为氢氧化物，也无法解释氨水 呈碱性这一事实。 1、酸碱的定义 酸碱质子理论认为：凡能给出质子的物质都是 酸，凡能接受质子的物质都是碱，酸是质子的给予 体，碱是质子的接受体 （1）上述关系式又称酸碱半反应，酸失去质子后即成为其共轭碱，碱得到质子后即成为其共轭酸。 （2）酸和碱可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离子。 （3）有些物质既可以作为酸给出质子，又可以作为碱接受质子，如：H2O, HCO3- ，这些物质称为两性物质。 （4）在质子理论中没有盐的概念。 （5）酸碱质子理论体现了酸和碱的关系：相互依存、相互转化。而且酸越强，其共轭碱就越弱，反之亦然。 两个半反应同时发生，不要求先生成独立的质子，可以在非水溶剂或气相中进行。 酸碱反应是较强的酸与较强的碱作用，生成较弱的碱和较弱的酸的过程： 较强酸 + 较强碱 = 较弱碱 + 较弱酸 3、酸碱质子传递平衡和平衡常数 K — 酸碱质子传递平衡常数，在一定温度下,K 值一定；K 值越大，HA的酸性越强。 酸碱质子理论扩大了酸和碱的范围，也扩大了酸和碱反应的范围，解决了非水溶液和气体间的酸碱反应。建立了酸碱强度和质子传递反应的辨正关系，把酸碱的性质和溶剂的性质联系起来。但是酸碱质子理论把酸碱只限于质子的给予或接受，不能解释没有质子传递的酸碱反应。 二、水的质子自递平衡 1、水的质子自递平衡和水的离子积 ? 水分子是一种两性物质，它既可以给出质子又可以接受质子；于是在水分子之间也可以发生质子传递反应，称为水的质子自递反应。 在一定温度下，水的解离反应达到平衡时： ? 式中[H2O]可以看成一个常数，将它与K合并则： 或 不同温度下水的离子积常数 2、水溶液的pH 对于 H3O+ 浓度较低的溶液，常用 pH 来表 示溶液的酸碱性。pH 的定义为： ? 与 pH 相对应的还有 pOH 和 pKw ，它们的 定义分别为： pH，pOH 和 pKw 之间的关系为： pH ＋pOH＝pKw pH 和 pOH 都可以表示溶液的酸碱性，但 习惯上采用 pH pH=pOH=7，溶液呈中性； pHpOH，pH7，溶液呈酸性； pHpOH，pH 7，溶液呈碱性。 H3O+ 浓度与 pH 之间有如下关系： 三、酸碱强度 1.酸碱的解离平衡常数 在水溶液中，酸HB与水分子质子自递反应达到平衡时，可用下式表示： 其平衡常数： [H2O]可以看成常数，上式可以改写为： Ka称为酸解离平衡常数。在一定温度下，其值为一定值。 Ka是水溶液中酸强度的量度，它的大小表示酸在水溶液中释放质子能力的大小，其值大于10时为强酸，如：HCl、HClO4、HNO3等都是强酸，而它们的共轭碱都很弱几乎不能获得质子。 Ka值越大酸性越强，反之亦然。 类似地，碱B－的平衡常数在水溶液中： Kb称为碱的解离平衡常数。 Kb值的大小同样可以表示碱在水溶液中接受质子能力的大小pKb是碱的解离平衡常数的负对数。 Kb值越大，碱性越强。 2、共轭酸碱 Ka与Kb的关系 共轭酸碱 HB-B- 在水溶液中存在如下质子 转移反应： ?整理得： Ka · Kb = Kw 例题 四、平衡移动 1）浓度对平衡的影响 当平衡建立后，若增大HB的浓度，则平衡被破坏反应向着HB解离的方向移动 例： 若在 HAc 溶液中加入 NaCl 晶体，溶液的 离子强度增大，使 Ac- 与 H3O+ 结合为 HAc的 速