酸碱质子理论与酸碱平衡.ppt
1,第六章酸碱平衡与酸碱滴定,本章学习要求弄清各种概念；学会正确应用H+计算公式；理解和掌握酸碱滴定原理，并能运用所学知识解决实际问题。,3,6.1 酸碱制粒理论 6.2 弱酸弱碱的解离平衡 6.3 缓冲溶液6.4 酸碱滴定法,6.1 酸碱质子理论,电离理论电子理论质子理论,酸碱的定义,一、酸碱质子理论1.质子理论酸碱的定义及共轭酸碱对：,酸：凡能给出质子（H+）的物质 碱：凡能接受质子（H+）的物质；,酸 共轭碱+质子 HAc Ac-+H+NH4+NH3+H+HCO3-CO32-+H+H6Y2+H5Y+H+通式:HA A-+H+,共轭酸碱：酸给出H+后成为碱，碱接受 H+后成为酸，互为共轭关系；共轭酸碱之间只差一个H+。,特点：1）具有共轭性 式中HA失去一个质子，或A-得到一个质子变成相应的碱或酸称为酸碱半反应。酸失去质子后变成相应的共轭碱；而碱接受质子后变成相应的共轭酸。两者相互依存又相互转化。,2）具有相对性,如，H2PO42-既能给出质子，又能接受质子，在H3PO4H2PO4-共轭体系中为碱，而在H2PO4-HPO42-共轭体系中为酸。H3PO4 H+H2PO4-H2PO4-H+HPO42-同一物质在某些场合是酸，而在另一场合是碱，其原因是共存物质彼此间给出质子能力相对强弱不同。因此，酸或碱是相对的，视溶液的介质而异。,可见：当一种酸给出质子后，其剩下的酸根(碱)，自然对质子具某种亲合力，所以构成上述共轭酸碱对；,酸或碱可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离子，同一物质既可以是酸，也可以是碱，共轭酸碱对中酸较其共轭碱多一个质子。,如：酸1 碱2 碱 1 酸2 HAc+NH3 Ac-+NH4+完整的酸碱反应 HAc-Ac-，NH4+-NH3 共轭酸共轭碱 反应实质：,二、酸碱反应 酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对共同作用的结果，其实质是质子的转移。,两对共轭酸碱之间质子传递过程；,1.解离反应,解离反应的实质就是水与分子酸碱之间的质子传递反应。,2.中和反应,酸1 碱2 酸2 碱1,3.水解反应,酸1 碱2 酸2 碱1,三、溶剂（H2O）的质子自递反应发生在溶剂间的质子转移溶剂的质子自递反应；反应的平衡常数Ks 溶剂的质子自递常数；H2O 既能接受质子又能给出质子两性物质；发生在水分子间的质子转移水的质子自递反应,H2O+H2O H3O+OH 水的质子自递常数 kW=f(T)或 PkW=pH+pOH=14（25）（30：kW=1.471014；0：kW=0.121014）,（一）水的质子自递常数,（二）水溶液的酸碱性和pH,1、溶液中H+、OH-与酸碱性的关系（25）：中性：H+=10-7mol/L=OH-;Kw=10-14酸性：H+10-7mol/LOH-;Kw=10-14碱性：H+10-7mol/LOH-;Kw=10-14,（一）溶液的酸碱性和pH,2、溶液的pH：1）定义：pH=-lgH+2）pH与溶液酸碱性的关系（25）：pH7:碱性；pOH=-lgOH-，pH+pOH=14（25）,6.2 弱酸弱碱的解离平衡,强电解质：在水溶液中能全部电离成阴、阳离子的电解质称为强电解质。(如NaCl=Na+Cl)强电解质包含：强酸如硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸，强碱氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡绝大多数盐。,一、强电解质与弱电解质,弱电解质：在水溶液中只有小部分能电离成阴、阳离子的化合物称为弱电解质。（如）弱电解质包含：弱酸醋酸（HAc）、碳酸、硼酸等，弱碱氨水等少数盐类氯化汞、醋酸铅,二、弱电解质的电离度和电离平衡,电离度 电离度的定义：电离平衡时，已电离的弱电解质分子数和电离前溶液中它的分子总数的百分比。电离度的大小可以相对地表示电解质的强弱。,理论上强电解质比如HCl，NaOH等电离度为100%，但实际不是（P103表6-1）。因此德拜和休克尔提出了强电解质溶液理论主要因为“离子氛”的存在。,影响电离度（解离平衡）的因素：A电解质的性质；B溶液浓度；(cB，)-稀释定律C溶剂性质；D温度（影响较小,T，）E.同离子效应（）F.盐效应（）,E.同离子效应,举例：,E.同离子效应,定义：在弱电解质溶液中，当加入一种与弱电解质具有相同离子的强电解质时，使弱电解质的电离度降低的现象。几点说明：1使电离平衡向左移动；2结果总是；3Ki不变；,（一）弱酸、弱碱的解离平衡如：HAc+H2O H3O+Ac-对碱：NH3+H2O NH4+OH同样有：,ka、kb分别为酸和碱在H2O中的解离常数，它们与溶剂的性质、酸或碱的本性及温度等因素有关。ka，kb是衡量酸碱强度的尺子，ka或kb越大，其酸或碱的强度越强。,（二）共轭酸碱对的Ka与Kb的关系如：HAc/Ac-HAc+H2O H3O+Ac-ka=H+Ac-/HAc Ac-+H2O HAc+OH kb=HAcOH/Ac-则 或 pka+pkb=pkW=14.00（25）,（三）多元酸碱的强度如，,H3PO4 H2PO4-+H+Ka1 Kb3 H2PO4-HPO42-+H+Ka2 Kb2 HPO42-PO43-+H+Ka3 Kb1,形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数 Ka1对应最弱共轭碱的解离常数Kb3,讨论：,多元酸碱在水中逐级离解，强度逐级递减,一元弱酸的近似计算公式：使用条件：c/Ki500一元弱碱的近似计算公式：例 计算0.1mol/L醋酸溶液中氢离子浓度及电离度。（Ka=1.76105）,（四）关于电离平衡的计算,H+=,OH-=,H+=,=1.33103(mol/L),=,=1.33,例1：查得NH4+的pKa为9.24，求NH3的pKb值。例2：计算HS-的pKb值。,
