弱酸碱的电离平衡课件.ppt
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1、首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页1关于弱酸碱的电离平关于弱酸碱的电离平衡衡第1页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页2 第第3 3 章章 水水 化化 学学第2页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页33.1 3.1 水溶液中的单相离子平衡水溶液中的单相离子平衡3.2 3.2 难溶电解质的多相离子平衡难溶电解质的多相离子平衡3.3 3.3 表面活性剂表面活性剂教学内容教学内容第3页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页43.1 3.1 水溶液中的单相离子平衡水溶液中的单相离子平衡 水溶液中的单相离子平衡一般分为
2、酸、碱的水溶液中的单相离子平衡一般分为酸、碱的解解离平衡离平衡及及配离子的解离配离子的解离平衡两类。平衡两类。第4页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页5学习要求学习要求v 明明确确酸酸碱碱的的近近代代概概念念,酸酸碱碱的的解解离离平平衡衡和和缓冲溶液的概念,掌握有关缓冲溶液的概念,掌握有关pHpH的计算的计算;v了解配离子的解离平衡及其移动;了解配离子的解离平衡及其移动;第5页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页6 根据电解质解离度的大小,将电解质分为根据电解质解离度的大小,将电解质分为强电解强电解质质和和弱电解质弱电解质两类。强电解质在水
3、中全部解离,两类。强电解质在水中全部解离,而弱电解质在水溶液中只有部分解离,大部分仍而弱电解质在水溶液中只有部分解离,大部分仍以分子形式存在。弱电解质在水溶液中存在以分子形式存在。弱电解质在水溶液中存在解离解离平衡平衡。3.1.1 3.1.1 酸碱的电离平衡酸碱的电离平衡 第6页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页7一、基本概念一、基本概念 1.1.酸碱的概念酸碱的概念 酸酸:在水中电离出的阳离子全部为在水中电离出的阳离子全部为H H+碱碱:在水中电离出的阴离子全部为在水中电离出的阴离子全部为OHOH-H H2 2SOSO4 4=HSO=HSO4 4+H+H+NaOH
4、=NaNaOH=Na+OH+OH-中和反应的实质中和反应的实质 H H+OH+OH-=H=H2 2OO 水溶液中电解质部分电离水溶液中电解质部分电离Svante August Arrhenius Svante August Arrhenius 瑞典化学家瑞典化学家 1903190319031903因此理论因此理论因此理论因此理论获诺贝尔奖获诺贝尔奖获诺贝尔奖获诺贝尔奖阿仑尼乌斯电离理论阿仑尼乌斯电离理论第7页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页8酸碱电离理论的缺陷:酸碱电离理论的缺陷:把酸、碱的定义局限于以水为溶剂的系统。把酸、碱的定义局限于以水为溶剂的系统。无法解释
5、无法解释NHNH3 3、NaNa2 2COCO3 3均不含均不含OHOH,也具有碱性。,也具有碱性。第8页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页9布朗斯特酸碱质子理论:布朗斯特酸碱质子理论:酸:能给出质子的物质酸:能给出质子的物质碱:能结合质子的物质碱:能结合质子的物质如在水溶液中如在水溶液中 HCl(aqHCl(aq)H H+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)HAc(aq)H HAc(aq)H+(aq)+Ac(aq)(aq)+Ac(aq)NH NH4 4+(aq)(aq)H H+(aq)+NH(aq)+NH3 3(aq)(aq)HCO HCO3 3-(aq
6、)H(aq)H+(aq)+CO(aq)+CO3 32-2-(aq)(aq)酸酸 质子质子 +碱碱第9页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页10共轭酸碱概念共轭酸碱概念 共轭酸碱对共轭酸碱对 HAc+HHAc+H2 2O HO H3 3OO+Ac+Ac-(电离电离)HAc/Ac)HAc/Ac-,H H3 3OO+/H/H2 2OOH H3 3OO+NH+NH3 3 H H2 2O+NHO+NH4 4 (中和中和)NH)NH4 4/NH/NH3,3,H H3 3OO+/H/H2 2OOH H2 2O+CNO+CN-OH OH-+HCN (+HCN (水解水解)HCN/CN
7、)HCN/CN-,H,H2 2O/OHO/OH-H H2 2O+COO+CO3 3 HCOHCO3 3 +OH+OH(水解水解)HCO)HCO 3 3/CO/CO3 3 2-2-,H,H2 2O/OHO/OH-2-2-+酸、碱可以是分子,也可以是离子。酸、碱可以是分子,也可以是离子。酸酸 质子质子 +碱碱 (质子给予体)质子给予体)(质子接受体)质子接受体)第10页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页11酸碱质子理论扩大了酸碱的范围,它比电离理论更广泛,酸碱质子理论扩大了酸碱的范围,它比电离理论更广泛,其酸碱的定义只以其酸碱的定义只以H H+为判据,与溶剂无关,可以解
8、释为判据,与溶剂无关,可以解释NHNH3 3、NaNa2 2COCO3 3以及以及NHNH4 4ClCl等的酸碱性。等的酸碱性。两性物质两性物质:H:H2 2O,HCOO,HCO3 3 (所有酸式根所有酸式根)无盐的概念无盐的概念:NH:NH4 4Cl (Cl (酸碱复合物酸碱复合物)第11页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页12路易斯酸碱电子理论路易斯酸碱电子理论凡凡能能接接受受电电子子对对的的物物质质是是酸酸,凡凡能能给给出出电电子子对对的的物物质是碱。质是碱。H H+OHOH-=H=H2 2OO 酸酸 +碱碱 =酸碱加合物酸碱加合物如:如:CuCu2+2+4N
9、H +4NH3 3 Cu(NH Cu(NH3 3)4 4 2+2+深蓝色深蓝色 酸酸 碱碱 加合物加合物酸碱电子理论摆脱了酸必须含有酸碱电子理论摆脱了酸必须含有H H的限制,包括的范围更广。的限制,包括的范围更广。第12页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页13pH=pH=lgc(Hlgc(H+)/c)/c0 0 pOH=pOH=lgc(OHlgc(OH-)/c)/c0 0pH+pOH=14pH+pOH=142.pH2.pH和和pOHpOH第13页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页141 1、电离常数、电离常数v 一元弱酸碱一元弱酸碱 HA
10、c(aq)=HHAc(aq)=H+(aq)+Ac(aq)(aq)+Ac(aq)二、一元弱酸碱的电离二、一元弱酸碱的电离酸:酸:acidacid可简化为:可简化为:第14页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页15K Ka a、K Kb b:与:与温度有关温度有关,其值可由热力学数据求算,也由实其值可由热力学数据求算,也由实验测定,其值越大,表酸(碱)的酸(碱)性越强。验测定,其值越大,表酸(碱)的酸(碱)性越强。同理一元弱碱的电离用解离常数同理一元弱碱的电离用解离常数K Kb b 表示表示 如:如:NHNH3 3+H+H2 20=NH0=NH4 4+OH+OH-可简化为
11、:可简化为:第15页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页16同类型弱酸同类型弱酸(碱碱)的的相对强弱相对强弱可由解离常数值的大小得可由解离常数值的大小得出:出:如如KaKaHFHF=3.5310=3.5310-4-4 Ka KaHAcHAc=1.7610=1.7610-5-5则酸性则酸性HFHF强于强于HAcHAcHF,HHF,H2 2SOSO3 3,HNO,HNO2 2,H,H3 3POPO4 4 一般称为中强酸一般称为中强酸一般一般KaKa在在1010-2-21010-7-7为弱酸,小于为弱酸,小于1010-7-7为极弱酸。为极弱酸。第16页,此课件共42页哦首首
12、 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页17共轭酸碱解离常数之间关系共轭酸碱解离常数之间关系根根据据已已知知弱弱酸酸(碱碱)的的解解离离常常数数K Ka a(K Kb b),可可计计算算得得其其共共轭轭离离子碱子碱(酸酸)的的K Kb b(K Ka a)。以以AcAc为例为例:Ac(aq)+HAc(aq)+H2 2O(l)=HAc(aq)+OH(aq)O(l)=HAc(aq)+OH(aq)第17页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页18常温时,常温时,K Kww=1.0 10=1.0 101414即即 K K a a K K b b=K Kww,K Kww称为水的离子
13、积常数称为水的离子积常数AcAc的共轭酸是的共轭酸是HAcHAc:HAc(aq)=HHAc(aq)=H+(aq)+Ac(aq)(aq)+Ac(aq)第18页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页19思考思考1 1:对于共轭酸碱的概念,若其共轭酸越强,:对于共轭酸碱的概念,若其共轭酸越强,则其共轭碱越弱。此结论正确吗?则其共轭碱越弱。此结论正确吗?K Ka a、K Kb b互成反比,体现了共轭酸碱之间的强度对立统一互成反比,体现了共轭酸碱之间的强度对立统一的辨证关系。的辨证关系。第19页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页20表示弱酸碱电离程度的
14、不仅可用电离常数表示弱酸碱电离程度的不仅可用电离常数 ,还用可,还用可电离度电离度表示。表示。电离常数与电离度的电离常数与电离度的异同与关系异同与关系:同:均表示一定条件下的电离程度同:均表示一定条件下的电离程度异:电离常数只与温度有关,而电离度与温度和异:电离常数只与温度有关,而电离度与温度和弱电解质浓度有关。弱电解质浓度有关。第20页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页21电离常数与电离度的关系:电离常数与电离度的关系:设一元弱酸设一元弱酸HAHA的浓度为的浓度为c c,平衡时电离度为,平衡时电离度为 HA =HHA =H+A +A-起始浓度起始浓度 c c 0
15、0 0 0平衡浓度平衡浓度 c-cc-c c c c稀释定律稀释定律第21页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页22设一元弱酸设一元弱酸HAHA的浓度为的浓度为c c HA=HHA=H+A +A-起始浓度起始浓度 c c 0 0 0 0平衡浓度平衡浓度 c-x c-x x x x x则则同理,对于一元弱碱:同理,对于一元弱碱:2 2、PHPH值的计算值的计算)(2xCxKa-=如果如果c/ka400,c-xcc/ka400,c-xc第22页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页23例例1 1 已知已知HAcHAc的的Ka=1.7610-5,计算
16、计算3.0%3.0%米醋米醋(含含HAcHAc浓度为浓度为0.50 moldm-3)的的pHpH。解解:设设米米醋醋溶溶液液中中H+H+的的平平衡衡浓浓度度为为x moldm-3,则则 HAc(aq)=H+(aq)+Ac-(aq)平衡浓度平衡浓度/moldm-3 0.50 x xxpH=lg c(H+)/c =lg(2.9710-3)=3 0.47=2.53Ka=1.7610-5 c/Ka 400 0.50 x 0.5 第23页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页24思考:思考:0.1 mol.dm0.1 mol.dm-3-3的的NHNH4 4ClCl的的pHpH值?
17、已知氨的值?已知氨的 Kb=1.7610Kb=1.7610-5-5第24页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页25三、三、多元弱酸和多元弱碱多元弱酸和多元弱碱多元弱酸多元弱酸(碱碱)的解离是分级进行的,每一级解离都有一个解的解离是分级进行的,每一级解离都有一个解离常数离常数,以磷酸为例:以磷酸为例:一级解离:一级解离:二级解离:二级解离:三级解离三级解离 第25页,此课件共42页哦首首 页页末末 页页下一页下一页上一页上一页26式式中中,K Ka,3 a,3 K K a,2a,2 K K a,1a,1,每每级级解解离离常常数数差差3 36 6个数量级。因此,个数量级。
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- 弱酸 电离 平衡 课件
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