无机化学 水溶液中的质子转移平衡 水溶液中的质子转移平衡.pptx

第三节 水溶液中的质子转移平衡一、水的质子自递反应和水溶液的酸碱性（一）水的质子自递反应H+H2O + H2O OH? + H3O+KΘ=([H3O+]/cΘ)?([OH-]/cΘ)Kw=[H3O+][OH-]Kw：称为水的离子积常数，简称水的离子积第三节 水溶液中的质子转移平衡（一）水的质子自递反应不同温度下水的离子积常数T(K)KwT(k)kw2731.03×10-153031.89×10-142833.60×10-153133.80×10-142917.40×10-153235.60×10-142938.60×10-153331.26×10-132951.00×10-143533.40×10-132981.27×10-143737.40×10-13第三节 水溶液中的质子转移平衡（一）水的质子自递反应Kw=[H3O+][OH-]295K的纯水中，Kw=1.00×10-14, [H3O+]=[OH-]=1×10-7mol/L在任何水溶液中H3O+和OH?都同时存在！Kw在一定温度下是定值！第三节 水溶液中的质子转移平衡（二）水溶液的酸碱性[H3O+]，[OH-]比较小的溶液，常用pH和pOH表示酸碱性：?pOH=-pH = -?常用的pH和pOH范围为 0-14pH + pOH = 14同一溶液的pH和pOH：第三节 水溶液中的质子转移平衡（二）水溶液的酸碱性常温下，水溶液的酸碱性与[H3O+]，[OH-]及pH的关系：pH=7[H3O+] =1×10?7mol/L = [OH?] 中性溶液pH7[H3O+]＞1×10?7mol/L ＞ [OH?] 酸性溶液pH7碱性溶液[H3O+]＜1×10?7mol/L ＜ [OH?] [H3O+] 越大，酸性越强，碱性越弱 [OH?] 越大，碱性越强，酸性越弱pH[H3O+]0 1001 10￣12 10￣23 10￣34 10￣45 10￣5 6 10￣67 10￣7中性溶液8 10￣89 10￣910 10￣1011 10￣1112 10￣1213 10￣1314 10￣14（二）水溶液的酸碱性溶液的pH值酸性增强碱性增强第三节 水溶液中的质子转移平衡二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡（一）一元弱酸弱碱溶液的解离1、解离平衡和平衡常数HA + H2O A? + H3O+?Ka=?KΘ=Ka：称为弱酸的解离平衡常数，简称酸常数二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡（一）一元弱酸弱碱溶液的解离1、解离平衡和平衡常数A? + H2O HA+ OH-?Kb=?KΘ=Kb：称为弱碱的解离平衡常数，简称碱常数二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡 （1） Ka(Kb)表示弱酸(弱碱)在水溶液中的解离程度 Ka(Kb) 越大，解离程度越大，酸(或碱)越强 （2） Ka(或Kb)取决于电解质本身的性质，与温度、 溶剂有关，与电解质的浓度无关。 如：298K水溶液中HAc Ka =1.76×10￣5 HCN Ka=4.93×10￣10二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡（一）一元弱酸弱碱溶液的解离2、解离度（α）定义：一定温度，解离平衡时，已解离分子数 与解离前电解质分子总数的比率α= ?二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡（一）一元弱酸弱碱溶液的解离2、解离度（α）α 表示弱电解质在水溶液中的解离程度α 与电解质的本性、溶剂、温度及溶液浓度有关如：298K水溶液中 ， 0.1 mol/L CH3COOH α = 1.33%?二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡（一）一元弱酸弱碱溶液的解离3、共轭酸碱对Ka和Kb的关系Ka=?A? + H2O HA+ OH-HA + H2O A? + H3O+?Kb=?Ka×Kb =× =[H3O+][OH-] Ka×Kb =Kw二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡（一）一元弱酸弱碱溶液的解离3、共轭酸碱对Ka和Kb的关系例题： 已知298K时HCN的Ka 4.93×10?10，计算CN?的 Kb 。 CN?是 HCN 的共轭碱解：二、水溶液中弱酸弱碱的解离平衡（二）多元弱酸（碱）的解离298k，磷酸水溶液中，各级解离常数如下：H3PO4 +H2O H3O+ + H2PO4? Ka1=7.52×10?3H2PO4? +H2O H3O+ + HPO42? Ka2=6.23×10?8HPO42? +H2O H3O+ + PO43? Ka3=2.2×10?13多元弱酸酸性取决于Ka1，Ka1越大，多元酸酸性越强多