第5章酸碱平衡2第5章碱平衡2.doc

PAGE  PAGE 29 酸碱平衡（7学时） 重点： 1、有关溶液[H+]、[OH-]的计算。 2、缓冲溶液的缓冲原理，以及缓冲溶液pH值的计算。（难点） 3、盐类水解及盐溶液pH值的计算。 第一节 酸碱理论 重点：酸碱质子理论 难点：酸碱电子理论 人们对物质酸碱性的认识，曾经历了漫长的岁月，最初认为凡有酸味的物质是酸，凡有涩味和滑腻感的物质是碱。随着科学的发展和认识的不断深入，先后提出了各种酸碱理论。其中重要的有： （1）阿累尼乌斯：电离理论； （2）布朗斯特德：质子理论； （3）路易斯：电子理论 （4）富兰克林：酸碱溶剂理论； （5）软硬酸碱理论。 一、酸碱电离理论 1．酸碱的定义： 酸：在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的物质；HCl，H2SO4，HAc 碱：在水溶液中电离出的阴离子全部是OH－的物质。NaOH，KOH，Ba(OH)2 中和反应实质：H++OH－==H20 2．优点： （1）抓住了H+和OH－这一关键问题，给酸碱物质进行了非常明确的定义。 （2）揭示了中和反应的实质。 （3）提供了描述酸碱强度的定量标度。可以利用实验手段（电导仪，pH计等）测定溶液H+或OH－浓度，利用酸碱平衡常数ka，kb 来定量地比较酸或碱的强度。 3．局限性 （1）把酸碱局限于含有H＋和OH－的物质，在解释氨水的碱性时，认为NH4OH存在，实际上氨在水溶液中是以NH3·H2O形式存在。 （2）此理论只限用于水溶液中，对于某些物质在非水溶液中的酸碱性无法说明，更无法阐述根本不存在溶剂的酸碱反应体系。如气态HCl+NH3 二、酸碱质子理论（重点） 是在酸碱的电离理论基础上发展起来的，它扩大了酸碱的范围，大大完善了阿累尼乌斯的酸碱定义。 1．酸碱的定义 酸：凡能给出质子（H+）的物质叫酸。 碱：凡能接受质子（H+）的物质叫碱。 HCl H＋+Cl－ HAc H＋+Ac－ H2PO4－ H＋+ HPO42－ HPO42－ H＋+ PO43－ NH4+ H＋+NH3 酸 质子（H＋）＋碱 酸和碱互为共轭酸碱对 酸越强，越易给出质子，它的共轭碱就越弱。反之酸越弱，越不易给出质子，它的共轭碱就越强。 a.酸和碱可以是分子，也可以是阳离子、阴离子。 b.有的离子在一共轭酸碱对中是碱，???在另一共轭酸碱对中是酸，如HPO42- c.没有盐的概念，NH4Cl中NH4+是酸，Cl-是碱。 2．酸碱反应的实质：是两个共轭酸碱对之间的质子传递。 不涉及溶剂问题，可以在水溶液中反应，也可以直接在非水溶液中反应（液氨、苯、乙醇、CCl4等）或在气相中反应。 根据质子理论，酸碱性强弱可用给出质子或接受质子能力的大小来统一衡量。酸碱反应方向： 强酸1+强碱2 = 弱碱1+弱酸2 此外，该理论还把电离理论中的酸碱电离、中和、水解作用，也归纳到酸碱之间的质子传递作用。 （1）电离作用：水分子和酸、碱质子传递的反应 酸的电离： 酸 碱 强酸给出质子能力强，其共轭碱极弱，几乎不能结合质子。 弱酸给出质子能力较弱，其共轭碱则较强。 碱的电离： 酸 碱 水的电离（自偶电离）： 水是两性物质 （2）中和作用 强酸强碱： 弱酸弱碱： （3）水解反应： 质子论中没有盐的概念，因此，也没有盐的水解反应。电离理论中的水解反应相当于质子论中水与离子酸、碱的质子传递反应： 优点：酸碱的质子论扩大了酸碱的含义和酸碱反应的范围，摆脱了酸碱必须在水中发生反应的局限性，把水溶液中进行的各种离子反应系统地归纳为质子传递的酸碱反应。 局限性：对于无质子传递的酸碱反应无法解释。 三、酸碱电子理论 它立论于组成物质的基本粒子之一的电子，把能否给出或接受电子作为定义酸碱的标准。 酸：凡是可以接受电子对的物质。 （主要是有空轨道金属阳离子） 碱：凡是可以给出电子对的物质。 （主要是有孤对电子的阴离子） 酸碱反应的实质： 酸碱之间通过电子转移形成配位键 H+ + :OH- H :OH 酸 碱 电子对接受体 电子对给予体 酸碱配合物 Ag+ +2[:NH3] → [H3N→Ag←NH3]+ 酸碱的电子理论把酸碱范围更扩大了，几乎所有化合物都可以看作是酸碱配合物。 优点：酸碱的电子理论抓住了反应过程中接受电子对这一实质，更能反映出事物的本质。较其它理论更为全面，能概括更多的化学反应。 局限性：由于酸碱概念过于笼统，经典的酸碱特征也就反映不出来了。 上述酸碱理论，它们各有自己的特点和适用范围。电离理论在今天仍占有重要地位，这是由于水溶液中的反应具有极其广泛性。在非水溶液中质子论则大显身手，而电子理论在预测配合物的形成和解释物质的稳定性等方面表现