酸碱平衡56041

7 酸碱反应,酸碱理论 1.掌握质子酸碱、共轭酸碱、两性物质、酸碱反应、酸碱的离解常数等概念。 2.掌握酸碱质子条件式的书写。 3.熟练运用近似方法计算酸碱水溶液的酸度及其它有关离子浓度。 酸碱平衡的移动 1.理解同离子效应、介质酸度对酸碱平衡移动的影响，熟练掌握有关近似计算，定性掌握介质酸度与酸碱存在型体的关系。 2.理解稀释作用，了解盐效应对酸碱平衡移动的影响。 酸碱缓冲溶液 1.了解酸碱缓冲溶液的性质，理解酸碱缓冲作用原理。 2.掌握简单酸碱缓冲溶液的配制方法。,【教学目标】,重点：所以相关要点难点：酸碱溶液酸度的计算；酸碱平衡的移动；缓冲溶液及其酸度的计算。,7 酸碱反应,7.1 酸碱质子理论 7.2 弱电解质的电离平衡 7.3 酸碱溶液中酸度的计算 7.4 酸碱平衡的移动 7.5 缓冲溶液,酸碱概念的发展,1、酸碱电离理论：1880年1889年阿仑尼乌斯（Arrhenius）提出,酸水溶液中能解离出H+的物质,碱水溶液中能解离出OH的物质,2、 酸碱质子理论：1923年Bronsted（布郎斯特）和Lowry （劳莱）提出,酸能给出质子H+的物质,碱能接受质子H+的物质,3、酸碱电子理论：路易斯（Lewis）提出,酸能接受接受电子的物质,碱能给出电子的物质,7.1 酸碱质子理论,7.1.1 酸碱质子理论,1. 酸碱定义和共轭酸碱对,酸,能给出质子的物质,碱,能接受质子的物质,HA H A,酸 质子 碱,HCl H Cl,NH4 H NH3,HCO3 H CO32,酸与其释放H+后形成的相应碱为共轭酸碱对,H2CO3 H HCO3,H2O,共轭酸H3+O,共轭碱OH,加H,减H,NH3,共轭酸,NH4+,共轭碱,NH2,共轭酸,共轭碱,例：,根据布朗斯特的酸碱质子理论，可以得出（ ） A. 任何一种酸失去质子就成为碱B. 碱不可能是阳离子C. 碱不可能是阴离子D. 碱不可能是电中性的分子,A,对于下列反应来说，正确的叙述是（ ） Al(H2O)63+H2OAl(H2O)5(OH)2+H3O+A. Al(H2O)63+是碱，而H2O是它的共轭酸 B. Al(H2O)63+是碱，而Al(H2O)5(OH)2+是它的共轭酸 C. Al(H2O)63+是酸，而H2O是它的共轭碱 D. Al(H2O)63+是酸，而Al(H2O)5(OH)2+是它的共轭碱,D,下列物质中，既可以作为酸又可以作为碱的是（ ） PO43- B. NH4+ C. H3O+ D. HCO3-,D,HA H A,（2）H2O + H H3O,（1）NH4 H NH3,7.1.2 酸碱反应,NH4 + H2O H3O NH3,酸 1,碱2,碱1,酸 2,酸碱反应,是酸与碱相互作用，分别转化为对应的共轭碱和共轭酸的反应，即酸碱之间质子的转移作用,HCl + NH3 NH4+ + Cl,H,酸碱反应总是由较强的酸与较强的碱作用，向着生成较弱的酸与较弱的碱的方向进行。,盐的概念：,质子理论中无盐的概念,例：,NH4Cl,酸,NaAC,碱,电离理论中所有的酸、碱、盐的离子平衡，都可归结为质子酸碱反应：,HAc = H+ +AC,（离解反应）,HAc + OH = H2O + AC,（酸碱反应）,AC + H2O = HAc + OH,（水解反应）,根据酸碱质子理论，下列叙述中不正确的是 A. 酸碱反应的方向是强酸与强碱反应生成弱酸和弱碱B. 化合物中没有盐的概念C. 酸愈强，其共轭碱也愈强D. 水溶液中离解反应，水解反应及中和反应三 者都是质子转移反应,C,7.1.3 酸碱的相对强弱,由酸碱的本质和溶剂的本质决定,（1）酸碱的平衡常数,H2O = H+ +OH,水的离子积常数,对溶液而言，Kw与 在数值上相等，但量纲不同,25（298K）时：,水溶液中，C（H + ）和C（OH ）的乘积在一定温度下总是一常数,水溶液中HAc的离解反应：,HAc + H2O H3O+ +Ac,简化写为：,HAc H+ +Ac,酸的离解常数,Ac+H2O HAc+ OH ,碱的离解常数,共轭酸碱对的Ka和Kb的关系,（1）HAc = H+ +AC,（2）AC + H2O = HAc + OH,（3）H2O = H+ +OH,（1）+（2）=（3）多重平衡规则,由Ka、Kb比较酸碱的相对强弱,例：,（1）HAc = H+ +Ac-,Ka1 = 1.8×10-5,Ka 2= Kw/Kb=1.0×10-14/ 1.8×10-5= 5.6×10-10,（3）HS- = H+ +S2-,Ka3 = 7.1 ×10-15,酸的相对强弱为：,HAcNH4+ HS-,Ac- +H2O = HAc + OH-,Kb = Kw/Ka=1.0×10-14/ 1.8×10-5= 5.6×10-10,（2）NH4+ = H+ + NH3,NH3 +H2O = NH4+ + OH-,Kb = 1.8×10-5,S2- +H2O = HS- + OH-,Kb = Kw/Ka2=1.0×10-14/ 7.1×10-15= 1.4,碱的相对强弱为：,S2-NH3 Ac-,根据下列质子传递反应： （1）、HS-+H2O=S2-+H3O+ K1=1×10-12 （2）、CN-+H3O+= H2O+HCN K2=1×10-4 （3）、HAC+ H2O= H3O+AC- K3=1×10-5 （4）、HNO2+CN-=HCN+NO2- K4=1×10-6 最强的质子碱是（ ） A. NO2- B. AC- C. CN- D. S2-,Kb=10-2,Kb=10-9,Kb=10-8,D,7 酸碱反应,7.1 酸碱质子理论 7.2 弱电解质的电离平衡 7.3 酸碱溶液中酸度的计算 7.4 酸碱平衡的移动 7.5 缓冲溶液,7.2 弱电解质的电离平衡,1、溶液的pH值,溶液的酸（碱）度,溶液中H+（或OH-）离子的平衡浓度,酸度用pH表示：,pH=lgC（H+）,碱度用pOH表示：,pOH=lgC（OH-）,25（298K）时：,lgC（H+）lgC（OH-）= lgKw,pH + pOH = pKw=14.00,酸性溶液：C（H+）> C（OH-）,pH<7<pOH,碱性溶液：C（H+）<C（OH-）,pH =7= pOH,中性溶液：C（H+）= C（OH-）,pH>7> pOH,2、 处理酸碱平衡的方法,（1）物料平衡方程（material balance equation） MBE,例 C ( HAC) 溶液的MBE,C = HAC + AC- ,（2）电荷平衡方程（electrical charge balance equation） CBE,H + = AC- + OH- ,（3）质子平衡方程（proton balance equation ） PBE（质子条件）,零水准（参考水准） 平衡体系中参与质子转移的原始形式,例 1 HAc溶液的PBE,解 零水准 HAc、H2O,HAc + H2O = H3O+ + Ac-,得 失,H2O + H2O = H3O+ + OH-,PBE为： H+ = Ac- + OH - ,例2 NH4Ac 的 PBE,解 零水准 NH4+ 、Ac- 、H2O,NH4+ + H2O = H3O+ + NH3,Ac- + H2O = HAc + OH-,H2O +H2O = H3O+ + OH-,PBE为： H + + HAc = NH3 + OH- ,例3 Na2HPO4的 PBE,零水准 HPO42- 、H2O,HPO42- + H2O = H2PO4 - + OH-,HPO42- +2 H2O = H3PO4 + 2OH-,HPO42- + H2O = H3O+ + PO43-,H2O + H2O = H3O+ + OH-,PBE为： H2PO4- + 2 H3PO4 + H+ = OH- + PO43- ,7 酸碱反应,7.1 酸碱质子理论 7.2 弱电解质的电离平衡 7.3 酸碱溶液中酸度的计算 7.4 酸碱平衡的移动 7.5 缓冲溶液,7.3 酸碱溶液中酸度的计算,7.3.1 一元弱酸（碱）,一元弱酸HA（原始浓度为C） HA H+ + A-,物料平衡：HA + A- = C,质子平衡：, H+ = A - + OH-,代入物料平衡,乘KaH+得：,计算H+ 浓度的精确公式,近似处理：,（1）可忽略水的电离,CKa 20Kw C/Ka 400,物料平衡：HA + A- = C,HA=CH+OH-C H+,质子平衡（PBE）：, H+ = A - + OH- ,计算H+ 浓度较精确公式,近似式 C/Ka 400,（2）可忽略水和弱酸的电离,最简式 ，C/Ka 400,CKa 20Kw C/Ka 400,（3）可忽略弱酸的电离,但水的电离不可忽略,CKa 20Kw C/Ka 400,简化式，C/Ka 400,例：计算298K时，下列各浓度的HAC溶液的H+ ,（1）0.10mol/L （2） 0.010mol/L （3）1.0×10-5 mol/L,解：（1）CKa 20Kw C/Ka 400。用最简式,H + = KaC = 1.3×10-3 （mol/L）,