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第四章: 酸碱平衡 酸碱质子理论 水溶液的酸碱性 弱酸弱碱的电离平衡 4-1 酸碱理论 一、S.Arrhenius 酸碱理论（经典酸碱理论） 瑞典科学家S.Arrhenius于1887年提出 二、酸、碱质子理论（Proton Theory of Acid and Base） 1923年丹麦化学家Br?nsred（布朗斯特）和英国化学家Lowry（劳莱）提出。 三、酸碱电子理论 1923年,由美国物理化学家Lewis提出,又称Lewis酸碱理论。 一.经典酸碱理论 (一) 酸碱定义 电离时产生的阳离子全部是H+的化合物称为“酸”；电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物称为“碱” 。 (二) 经典酸碱理论的优点 从组成上揭示了酸碱的本质，指出H+是酸的特征OH-是碱的特征。 — 解释了“中和热”的值 — 找出了衡量酸、碱强度的标度（Ka、Kb、pH） (三) 经典酸碱理论的局限性 酸碱被限于水溶液,非水体系不适用 例1：液氨中，KNH2(氨基化钾)使酚酞变红→碱？ 液氨中，Ca与NH4Cl反应，放出H2 例2：水溶液 HSO4- 酸？碱？ Na2CO3 碱？ — 碱被限制为氢氧化物 过去认为：NH4+半径143pm， K+半径139pm，NH4OH应为强碱，但实际上氨水是弱碱，而且从未分离出NH4OH。 二. 酸、碱质子理论 （一）酸碱定义 凡能给出H+（质子）的分子或离子均是酸,凡能得到H+（质子）的分子或离子均是碱。 ∴酸 - - - H+ 给予体（Proton donor） 碱 - - - H+ 接受体（Proton acceptor） 两性电解质 - - - 既能给出质子，又能接受质子的分子或 离子，称为“两性电解质”（ampholyte）简称“两性物”。 酸 分子 HCl, H2SO4, H3PO4, H2O, NH3… 离子 NH4+, HSO4-, H2PO4-, HPO42- 碱 分子 H2O, NH3… 离子 OH-, HSO4-, H2PO4-, HPO42- 两性物 分子 H2O, NH3… 离子 OH-, HSO4-, H2PO4-, HPO42-… NH3 + H+ = NH4+ NH3 (l) = NH2-(l) + H+ (l) （二）酸碱共轭关系 酸强度越强，其共轭碱（conjugate base）强度越弱。 在水溶液中，共轭酸碱对的强度还可以定量表示 质子酸1 + 质子碱2 = 质子碱1 + 质子酸2 电离 HAc + H2O = H3O+ +Ac – NH3 + H2O = NH4+ + OH- 中和反应 HAc + OH- = H2O + Ac- (弱酸强碱） H3O+ + NH3 = NH4+ + H2O （强酸弱碱） H3O+ + OH- = H2O + H2O （强酸强碱） 盐水解 Ac- + H2O = HAc+ OH- 复分解 NH4+ + OH- NH3+H2O 酸1 + 碱2 碱1 + 酸2 电离，中和 ,盐水解,复分解反应都称酸碱反应。 酸碱反应的方向： 强酸1 + 强碱2 弱酸2 + 弱碱1 不受水溶液，水，非水溶液，气固相的限制 （三）共轭酸碱 ● 强电解质的电离 HCl + H2O = H3O+ + Cl- 强酸1 强碱2 弱酸2 弱碱1 酸性：HCl H3O+ 碱性：H2O Cl- 强酸和强碱作用生成弱酸弱碱的过程，是不可逆过程。 弱酸的电离 HAc + H2O = H3O+ + Ac- 弱酸1 弱碱2 强酸2 强碱1 NH3 + H2O = NH4+ + OH- 弱碱1 弱酸2 强酸2 强碱1 酸性：HAc H3O+ 碱性