基础化学教学课件第7章酸碱平衡和酸碱滴定.pptVIP

基础化学 第7章 酸碱平衡和酸碱滴定 7.1 酸碱质子理论 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 7.3 酸碱缓冲溶液 7.4 酸碱指示剂 7.1 酸碱质子理论 酸碱的概念 7.1.1 凡是能给出质子（H+）的物质（包括分子、正离子、负离子）都是酸；凡能接受质子的物质（包括分子、正离子、负离子）都是碱。它们的相互关系表示为 常见的共轭酸碱对见表71。各个共轭酸碱对的质子得失反应称为酸碱半反应。 7.1 酸碱质子理论 酸碱反应 7.1.2 7.1 酸碱质子理论 实际上，酸碱半反应在水溶液中并不能单独进行，一种酸给出质子的同时，溶液中必须有一种碱来接受。这是因为质子的半径很小，电荷的密度比较高，游离的质子在水溶液中很难单独存在。根据酸碱质子理论，各种酸碱反应的实质是共轭酸碱对之间水合质子的转移过程。 酸碱的相对强弱 7.1.3 7.1 酸碱质子理论 质子传递的结果是较强的碱夺取较强酸给出的质子而转变为它的共轭酸，较强酸放出质子转变为它的共轭碱。在水溶液中，酸将质子给予水分子的能力越大，其酸性越强；碱从水分子中夺取质子的能力越大，其碱性越强。 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 溶液的酸碱度 7.2.1 溶液的酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度，一般用pH或pOH来表示，其表达式为 pH=－lg［H ］或pOH=－lg［OH］ + － 电荷平衡和质子平衡 7.2.2 物料平衡方程 1. 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 在平衡状态时，与某溶质有关的各种形式的平衡浓度之和必等于它的分析浓度，这种等衡关系称为物料平衡，其数学表达式为物料平衡方程（mass balance equation，MBE）。 物料平衡方程 2. 在电解质溶液中，处于平衡状态时，各种阳离子所带正电荷的总浓度必等于所有阴离子所带负电荷的总浓度，即溶液是电中性的。根据这一原则，考虑溶液中各离子的平衡溶液和电荷数，列出的数学表达式为电荷平衡方程（charge balance equation，CBE）。 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 质子平衡方程 3. 质子平衡方程（proton balance equation，PBE）也称质子条件，是指当酸碱反应达到平衡时，酸失去质子的物质的量应与碱得到质子的物质的量相等，据此列出失质子产物与得质子产物的浓度关系式。可由物料平衡和电荷平衡推导出质子条件，也可由溶液中得失质子的关系直接列出质子条件。 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 溶液pH的计算 7.2.3 强酸强碱溶液pH的计算 1. 强酸强碱通常在水溶液中是完全电离的，因此H 或OH 的平衡浓度即为强酸或强碱的分析浓度，即此时水中电离出的H 和OH 都可以忽略不计。 + － + － 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 例7-1 计算下列溶液的pH： （1）0.025 mol·L HCl； （2）7.0×10-4 mol·L NaOH。 解：（1）HCl在水溶液中为强酸，可完全电离出H ，所以 ［H ］=0.025 mol·L pH=－lg（2.5×10 ）=160 （2）NaOH在水溶液中为强碱，可完全电离出OH ，所以 pOH＝－lg［OH］＝－lg（7.0×10 ）＝3.15 pH＝14－3.15＝10.85 －1 －1 －1 + + －2 － －4 － 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 一元弱酸（或碱）溶液pH的计算 2. 一元弱酸溶液以HAc为例，计算c mol·L-1HAc溶液的pH。此时溶液中的H+来源于HAc和H2O的解离，即 同理，对于一元弱碱溶液，当 的计算公式也可简化为 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 多元酸（或碱）溶液pH的计算 3. 对于多元酸，如果Ka1≥Ka2，则溶液中的H 主要来自第一级电离，近似计算cH 时，可把它当一元弱酸处理。对于二元酸，其酸根阴离子的浓度在数值上近似地等于Ka2，多元碱亦可类似处理。 + + 7.2 溶液的酸碱度及其pH的计算 7.3 酸碱缓冲溶液 缓冲溶液的作用原理 7.3.1 当向溶液中加少量强酸（如HCl）时，H 和溶液中大量的Ac 结合成