无机化学(人卫版)第5章酸碱解离平衡2010-2011-1

第五章酸碱平衡酸碱理论水的解离平衡和水溶液 的pH 弱酸、弱碱的解离平衡 酸碱溶液H3O+、 OH–离子浓度的计算 缓冲溶液

重点 酸碱质子理论。 弱酸、弱碱在水溶液中的质子转移平衡的有 关计算。 同离子效应、盐效应、缓冲溶液的有关计算。 难点

多元酸、多元碱的有关计算、缓冲容量。

第一节 酸碱理论 酸碱电离理论 酸碱质子理论 酸碱电子理论

电离理论(ionization)

电解质在水溶液中能电离 电离产生的阳离子全部是H+的物质是酸 电离产生的阴离子全部是OH-的物质是碱

完全电离———强电解质； 不完全电离——弱电解质

2013-4-9

Inorganic & Analytical Chemistry

理论上，强电解质在水中全部解离，如： NaCl → Na+ + Cl – HCl → H+ + Cl弱电解质在水中部分解离，解离过程是可逆的。HAc

+

H2O

H3O+

可简写为解离 分子化

+ Ac

-

HAc

H

+

+

Ac-

当 V离解 = V分子化 达动态平衡，这种平衡称为解离平衡。

平衡时，弱电解质的解离程度称为解离度。 用α表示：已解离的分子数 α = ————————— × 100% 解离前的总分子数

1、解离度的大小与电解质的本性有关。

同浓度的不同电解质，其解离度不同 ；电解质越弱，解离度越小。 2、弱电解质的解离度受其浓度的影响， 浓度愈小，解离度愈大。

3、解离度的大小与溶剂有关。

一、酸碱电离理论二、酸碱质子理论

复习中学定义

1923年丹麦的Brosted和英国的Lowry提出。 凡是能给出质子的分子或离子称为酸。

凡是能接收质子的分子或离子称为碱。 酸碱共轭关系

Brosted

 ,丹麦物理化学家。 人物简介：布朗斯特(1879-1947)  

酸和碱不是彼此孤立的，而是统一在对质 子的关系上。

酸

=

H+

+

碱

共轭酸碱对

HAc = H+ + AcH2PO4- = H+ + HPO42HPO42NH4+ [Fe(H2O)6]3+ = H+ + PO43= H+ + NH3 = H+ + [Fe(OH)(H2O)5]2+

[CH3NH3]+ = H+ + CH3NH2 [Fe(OH)(H2O)5]2+ = H+ + [Fe(OH)2(H2O)4]+

酸 = 质子 + 碱HAc = NH4+ = 两 性 物 质 H+ + AcH+ + NH3

共轭酸碱对

既可以给出质子作为 酸， 又可以接受质子 作为碱。 H2CO3 = H+ + HCO3HCO3- = H+ + CO32H2O = H+ + OHH3O+ = H+ + H2O

处于上述等式两边中的一对酸和碱，互称 为共轭酸碱。彼此通过一个H+(质子)联 系在一起的一对酸和碱，称为共轭酸碱对。

Cl- 是 HCl 的共轭碱 HCl 是 Cl- 的共轭酸 HCl- Cl-称为共轭酸碱对

课堂练习1.下列物质哪些是酸？哪些是碱？哪些既是酸 又是碱？ Al(H2O)63+、HS-、CO32– 、H2PO4– 、NO3– 、 HCl、Ac–、OH– 2.下列物质的共轭酸是什么？ SO42– 、S2– 、H2PO4– 、NH3 3.下列物质的共轭碱是什么？ HClO4、HCN、H2O2、NH4+

哪些是酸，哪些是碱，哪些是两性 物质，哪些是共轭酸碱

对？ HCN,H3AsO4,NH3,HS—,HCOO—,[Fe(H2O)6]3+, CO32-,NH4+,CN—,H2O,H2PO4—,ClO4—, HCO3—,NH2-NH2(联氨)HF [Zn(H2O)6]2+,PH 3, C2O42—,,HSO3—,H2SO3 H2S, 答：酸：HCN, H3AsO4, [Fe(H2O)6]3+, NH4+, H2O, [Zn(H2O)6]2+, H2S, HF, H2SO3, HS—, H2PO4—, HCO3—, HSO3—,H2O 碱：NH3, CO32—,CN—,ClO4—,NH2-NH2, PH3, C2O42—, HCOO—, HS—, H2PO4—, HCO3—, HSO3—,H2O 两性：HS—, H2PO4—, HCO3—, HSO3—,H2O 共轭酸碱对：NH3-NH4+, HCO3——CO32—, HSO3——H2SO3, HS——H2S, HCN-CN—

共轭酸去掉一个质子变成共轭碱 H2PO4的共轭酸是 H3PO4

H2PO4 HCO3-

的共轭碱是 HPO42的共轭碱是 CO32-

酸碱反应的实质H+ HCl 总结 + NH3 =

质子的传递NH4+ + Cl-

强酸I + 强碱II = 弱酸II + 弱碱I 酸碱反应中，质子总是从强酸向强碱 转移，生成弱酸和弱碱。 在水中能大量存在的最强的质子酸 是 H3O+;在水中能大量存在的最强的 质子碱是 OH-。

酸碱反应的实质是质子转移。 【例】HF在水中的离解反应。

半反应

HF = F–

+ H+H3O+

H+ + H2O = H3O+总反应 HF + H2O = F– + H3O+

简写

HF

= F– +

H+