电解质和解离平衡.ppt

第三章 电解质溶液和解离平衡 第一节：电解质溶液与 酸碱的质子理论 一.电解质溶液 electrolyte solution 1. 物质根据其溶于水后电离性质的分类 1) 非电解质：在水中不解离。如碘、苯等 2) 电解质：在水中可解离，可分类如下： 二 酸碱理论的发展 1. 早期的感性认识： 酸碱凭感觉→石蕊试液，只是考察现象，未涉及到反应的本质。 2. 1887年Arrhenius 的电离学说。 酸――在水溶液中电离出的阳离子全部为氢离子的化合物，碱――在水溶液中电离出的阴离子全部为氢氧根离子的化合物。 酸碱反应的本质是氢离子＋氢氧根离子＝水。 强酸和弱酸的概念。 这是本质的飞跃。 3. 阿氏酸碱理论的局限性： 1. 只限于水溶液； 2. 对于明显具有酸碱性的盐类，不能很好地解释。 如：Na2CO3+ H2O→2Na+＋HCO3-+OH- 将它称为碱式盐。 4. 酸碱的质子理论（P67） 1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳瑞各自独立地提出 特点： 1. 适用于一切溶剂 2. 无酸式盐和碱式盐的概念，只要物质在溶剂中呈酸碱性，就是酸 5.酸碱的电子理论（P67） 1923年Lewis提出的凡是能接受电子对的分子、离子或原子团叫酸。 三 酸碱的质子理论 1. 酸碱的概念： 酸――质子的给予体 碱――质子的接受体 如：HAc → H+ + Ac- NaOH 中的OH－可以接受质子 Na2CO3 中的CO32-可以接受质子，是碱，不叫碱式盐。不用单独讲。 本书中P63专有盐类水解一节，我们不单独讲了，因就是酸碱问题。 两性物质：如碳酸氢钠，水。 适合所有溶剂：如溶解在冰醋酸中的高氯酸就是酸。 小练习 请学生用质子论判断下列物质哪些是酸，哪些是碱，哪些是两性物质： [Al(H2O)6]3+ ; HCO3- ; NH3 ; HPO42- ; HCN； NH4Cl 2. 共轭酸碱对 (conjugate acid-base pair)： 酸→H+ + 碱 3. 酸碱反应的本质： 是质子的转移,分别生成其共轭的碱和酸。 质子有得必有失 ⑴ 酸碱单独在水溶液中，与水作用，水是两性物质。 HAc + H2O → Ac- + H3O+ 酸 碱 共轭碱 共轭酸 简写为： HAc →Ac- + H+ CO32－ ＋ H2O → HCO3－ + OH- 碱 酸 共轭酸 共轭 碱 HCl + H2O→H3O+ + Cl- ⑵ 酸碱在水溶液中相互作用 HAc + OH- → Ac- + H2O 酸 碱 碱 酸 酸碱 在水中的解离常数四 水的解离常数与 解离常数是解离反应的平衡常数，只与温度有关，与浓度 无关。 1.水的自身离解常数 (水的离子积 ion product of water） H2O + H2O → H3O+ + OH- 简写为 H2O → H+ + OH- KW＝[H+][OH-]=10-14(22℃) 温度变化能改变KW， 见P51表3－3说明水的解离是吸热反应。 凡是在水溶液中，都同时存在着H+和OH-离子，只不过他们的相对浓度不同而已。 中性溶液：[H+]=[OH-]=10-7mol/L 酸性溶液：[H+][OH-] [H+] 10-7 mol/L 或[OH-]10-7 mol/L 碱性溶液：[OH-][H+] [OH-]10-7mol/L 或[H+] 10-7mol/L 2. pH值的概念和pH的计算 pH值的概念： 氢离子浓度是酸度或碱度的一种衡量尺度。 pH= -lg[H+]，pOH = -lg [OH-] , ∵ KW＝[H+][OH-]=10-14 ∴pH ＋ pOH＝14 说明在水溶液中，H＋与OH－是相互制约的， 知pH 可求 pOH，此关系在任何水溶液中都适用。 3.弱酸碱在水中的解离常数： HAc → A