酸碱质子理论与酸碱平衡ppt课件.ppt

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1、1第六章第六章酸碱平衡与酸碱滴定酸碱平衡与酸碱滴定本章学习要求本章学习要求弄清各种概念；弄清各种概念；学会正确应用学会正确应用H+计算公式；计算公式；理解和掌握酸碱滴定原理，并能运用所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。学知识解决实际问题。36.1 酸碱制粒理论酸碱制粒理论 6.2 弱酸弱碱的解离平衡弱酸弱碱的解离平衡 6.3 缓冲溶液缓冲溶液6.4 酸碱滴定法酸碱滴定法 电离理论电离理论电子理论电子理论酸酸能电离出能电离出H+的物质的物质碱碱电离出电离出OH-的物质的物质酸酸凡能接受电子的物质凡能接受电子的物质碱碱凡能给出电子的物质凡能给出电子的物质1.质子理论酸碱的定义及

2、共轭酸碱对：质子理论酸碱的定义及共轭酸碱对：u酸：凡能给出质子（酸：凡能给出质子（H+）的物质）的物质u 碱：凡能接受质子（碱：凡能接受质子（H+）的物质；）的物质； 酸酸 共轭碱共轭碱 + 质子质子 HAc Ac- + H+ NH4+ NH3 + H+ HCO3- CO32- + H+ H6Y2+ H5Y+ + H+ 通式通式: HA A- + H+u酸给出酸给出H+后成为碱，碱接受后成为碱，碱接受 H+后成为酸，互后成为酸，互为共轭关系；为共轭关系； HCl HHCl H+ + + C1+ C1 HH2 2SOSO4 4 H H+ + + HSO + HSO4 4 HSOHSO4 4 HH

3、+ + + SO+ SO4 42 2 酸酸 质子质子 + + 碱碱 NHNH4 4+ + H H+ + + NH + NH3 3 HH2 2POPO4 4 HH+ + + HPO + HPO4 42 2特点：特点：1）具有共轭性）具有共轭性 式中式中HA失去一个质子，或失去一个质子，或A-得到一个质子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。的共轭酸。两者相互依存又相互转化。2）具有相对性）具有相对性 如，如，H2PO42-

4、既能给出质子，又能接受质子，既能给出质子，又能接受质子，在在H3PO4H2PO4-共轭体系中为碱，而在共轭体系中为碱，而在H2PO4-HPO42-共轭体系中为酸。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，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，视溶液的介质而不同。因此，酸或碱是相对的，视溶液的介质而异。异。可见：可见：当一种酸给出质子后，其剩下的酸根当一种酸给出质子后，其剩下的酸根(碱碱)，

5、自然，自然对质子具某种亲合力，所以构成上述共轭酸碱对；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，共轭离子，同一物质既可以是酸，也可以是碱，共轭酸碱对中酸碱对中酸较其共轭碱多一个质子。酸较其共轭碱多一个质子。如：如： 酸酸1 碱碱2 碱碱 1 酸酸2 HAc + NH3 Ac- + NH4+ 完整的酸碱反应完整的酸碱反应 HAc-Ac-， NH4+ - NH3 共轭酸共轭酸共轭碱共轭碱 反应实质：反应实质： 二、二、 酸碱反应酸碱反应 酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对共同作用的结

6、果，其实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。质是质子的转移。 两对共轭酸碱之间质子传递过程；两对共轭酸碱之间质子传递过程；1.1.解离反应解离反应 解离反应的实质就是水与分子酸碱之间的解离反应的实质就是水与分子酸碱之间的质子传递反应。质子传递反应。234H ONHNHOH23HAcH OH OAc2.2.中和反应中和反应2HAcOHH OAc 酸酸1 1 碱碱2 2 酸酸2 2 碱碱1 13.3.水解反应水解反应4233NHH OH ONH 酸酸1 1 碱碱2 2 酸酸2 2 碱碱1 1三、三、 溶剂（溶剂（H2O）的质子自递反应）的质子自递反应发生在溶剂间的质子

7、转移发生在溶剂间的质子转移溶剂的质子自递反应；溶剂的质子自递反应；反应的平衡常数反应的平衡常数K Ks s 溶剂的质子自递常数；溶剂的质子自递常数；H H2 2O O 既能接受质子又能给出质子既能接受质子又能给出质子两性物质；两性物质；发生在水分子间的质子转移发生在水分子间的质子转移水的质子自递反应水的质子自递反应 H2O + H2O H3O+ + OH 水的质子自递常数水的质子自递常数 kW = f(T) 或或 PkW = pH + pOH = 14 （25） （30：kW=1.471014；0：kW=0.121014） 223/OHOHOHk223Wk H OH OOHk14100 . 1

8、OHHkWu中性：中性：H+=10-7mol/L=OH-; Kw=10-14u酸性：酸性：H+10-7mol/LOH-; Kw=10-14u碱性：碱性：H+10-7mol/LOH-; Kw=10-14u1）定义：）定义：pH=-lgH+ u2）pH与溶液酸碱性的关系（与溶液酸碱性的关系（25 ） ：u 在水溶液中能全部电离成阴、阳离子的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。电解质称为强电解质。u强电解质包含：强电解质包含：HAc H+Ac-u电离度的定义：电离度的定义：= 电离前分子总数已电离的分子数l00l00cc/cmol L是活度， 是活度系数， 是浓度和 单位均可采用u

9、 A电解质的性质；电解质的性质；u B溶液浓度；溶液浓度；(cB ， )-稀释定律稀释定律u C溶剂性质；溶剂性质；u D温度（影响较小温度（影响较小,T ， ）u E. 同离子效应（同离子效应（ ）u F. 盐效应（盐效应（ ）E.E.同离子效应同离子效应l举例：举例：NH3.H2O OH - + NH4+NH4Cl Cl- + NH4+HAc HAc HH+ + + Ac + Ac NaAc =NaNaAc =Na+ + + Ac + Ac E.E.同离子效应同离子效应l定义：定义：l几点说明：几点说明：（一）（一） 弱酸、弱碱的解离平衡弱酸、弱碱的解离平衡如：如： HAc + H2O H

10、3O+ + Ac- 对碱：对碱： NH3 + H2O NH4+ + OH同样有：同样有： 3aAcH OAcHkHAcHAc43bNHOHkNH ka、kb分别为酸和碱在分别为酸和碱在H2O中的解离常数，中的解离常数，它们它们与溶剂的性质、酸或碱的本性及温度与溶剂的性质、酸或碱的本性及温度等因素有关等因素有关。 ka，kb是衡量酸碱强度的尺子，是衡量酸碱强度的尺子，ka或或kb越大，越大，其酸或碱的强度越强。其酸或碱的强度越强。 （二）共轭酸碱对的（二）共轭酸碱对的Ka与与Kb的关系的关系如：如： HAc/Ac- HAc + H2O H3O+ +Ac- ka=H+Ac-/HAc Ac- + H

11、2O HAc + OH kb=HAcOH/Ac- 则则 或或 pka+ pkb = pkW=14.00（25） +-abwHAHAOHHAAK KK （三）多元酸碱的强度（三）多元酸碱的强度如，如，形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数 K Ka1a1对应最弱共轭碱的解离常数对应最弱共轭碱的解离常数K Kb3b3 多元酸碱在水中逐级离解，强度逐级递减多元酸碱在水中逐级离解，强度逐级递减123aaaKKK123bbbKKK141322311.0 10abababWKKKKKKK一元弱酸的近似计算公式：一元弱酸的近似计算公式：一元弱碱的近似计算公式：一元弱碱的

12、近似计算公式：例例 计算计算0.1mol/L醋酸溶液中氢离子浓度及电离醋酸溶液中氢离子浓度及电离度。（度。（Ka=1.76105）（四）（四） H+= aaCKOH-= bbCKHH+ + = =1 . 01076. 15 =1.33=1.3310103 3 (mol/L) (mol/L) =1 . 0/1076. 15=1.33 例例1：查得：查得NH4+的的pKa为为9.24，求，求NH3的的pKb值。值。例例2：计算：计算HS-的的pKb值。值。+ +4343baba解解： NH-NH NH-NH 为为共共轭轭酸酸碱碱对对，故故 pK =14.00-pK =14.00-9.24 = 4.

13、76 pK =14.00-pK =14.00-9.24 = 4.76为两质为碱数轭为- -b b-2222-2-2-2bb22a12bb22a12a12a1b2a1b2a1解解： HS性 HS性物物，K 是K 是它它作作的的离离解解常常，即即 HS +H OH S+OH HS +H OH S+OH 其 其共共酸酸是是H S。H S。HS 的HS 的K 即K 即S 的S 的K ,可K ,可由由H S的H S的K 求K 求得得。 又 又附附表表 H S的 H S的pK , 7.05，pK , 7.05，故故 pK=14.00-pK=14.00-7.05 = 6.95 pK=14.00-pK=14.00-7.05 = 6.95