化学知识--酸碱反应及酸碱平衡.ppt

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1、第六章酸碱反应及酸碱平衡1本章教学要求掌握质子酸碱、共轭酸碱、两性物质、酸碱反应、酸碱离解常数等概念；熟练运用近似方法计算酸碱水溶液的酸度和其它有关离子浓度；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；理解稀释作用、了解盐效应对酸碱平衡移动的影响；了解酸碱缓冲溶液的性质，理解酸碱缓冲溶液作用原理；缓冲溶液pH计算；掌握简单酸碱缓冲溶液的配制方法。2§6.4缓冲溶液§6.3酸碱平衡的移动§6.2水溶液中的酸碱平衡§6.1质子酸碱理论本章提纲3§6.1质子酸碱理论6.1.2酸碱质子理论的基本概念6.1.1历史回顾6.1.3酸和碱的相对强弱4

2、1887年,阿仑尼乌斯电离理论1905年,富兰克林溶剂理论1923年,布朗斯特、劳瑞质子理论1923年，路易斯酸碱电子理论1963年，皮尔逊软硬酸碱理论6.1.1历史回顾5阿仑尼乌斯的电离理论：酸：在水溶液中电离出的阳离子仅仅是H+的物质碱：在水溶液中电离出的阴离子仅仅是OH-的物质由于水是最普遍的溶剂，所以百年来，这种观点至今仍为许多人采用。缺点：仅局限于水溶液体系，不适用于非水溶剂体系。2NH3(l)NH4++NH2-反例：6酸：凡是能释放出质子（H+）的任何分子或离子。（质子的给予体）碱：凡是能与质子（H+）结合的分子或离子。（质子的接受体）6.1.2酸

3、碱质子理论的基本概念7酸H++碱-++AcHHAc-+-+2442HPOHPOH-+-+3424POHHPO+++34NHHNH[]+++2333NHCHHNHCH++++252362O)Fe(OH)(HHO)Fe(H[][]++++422252O)(HFe(OH)HO)Fe(OH)(H[][]8酸H++碱共轭关系共轭酸共轭碱HClH++Cl–酸碱反应的实质HCl+NH3NH4++Cl–酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)9①酸碱解离反应是质子转移反应。②水是两性物质，它的自身解离反应也是质子转移反应。H+酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)HF(aq)H++F－(a

4、q)H++H2O(l)H3O+(aq)HF(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+F－(aq)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH－(aq)酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)10③盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如NaAc水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+NH4Cl水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+Ac－+H2OOH－+HAc+H2OH3O++NH311④非水溶液中的酸碱反应，也是离子酸碱的质子转移反应。例如NH4Cl的生成：H+液氨中的酸碱中和反应：H+12酸碱反应“有酸才有碱，有碱才有酸酸中有碱，碱可变酸”（酸碱相互依存

5、和转化）共轭酸碱：至少两对，酸碱强弱相对关系酸碱半反应式两性物质：接受+给出质子酸碱理论没有盐的概念13取决于（1）酸碱本身释放质子和接受质子的能力（2）溶剂接受和释放质子的能力例如：HAc在水中为弱酸，但在液氨中为强酸，在无水硫酸中表现为碱6.1.3酸和碱的相对强弱HCl>HAc>HCN同一弱酸或弱碱，如溶于不同的溶剂，表现出的强弱不同14-396.6-237.19-237.19-369.4(KJ/mol)酸的强弱用(酸的离解平衡常数，酸常数)来表征碱的强弱用(碱的离解平衡常数，碱常数)来表征15区分效应：用一个溶剂能把酸或碱的相对强弱区分开来，称为溶剂的“

6、区分效应”。例如：H2O可以区分HAc，HCN酸性的强弱。拉平效应：溶剂将酸或碱的强度拉平的作用，称为溶剂的“拉平效应”。溶剂对酸碱强弱的影响：16溶剂的拉平效应(LevelingEffect)在水中，所有酸强度均由H3O+体现，因此各种强酸的强度被拉平到H3O+水平17溶剂的区分效应(DifferentialingEffect)HClO4>H2SO4>HCl>HNO318Kb1Ө=2.3×10-2Kb2Ө=1.6×10-7Kb3Ө=1.3×10-12Kb1Ө>Kb2Ө>Kb3ӨKa1Ө=7.5×10-3Ka2Ө=6.2×10-8Ka3Ө=2.2×10-13K

7、a1Ө>Ka2Ө>Ka3Ө19水对强酸起不到区分作用，水能够同等程度地将HClO4，HCl，HNO3等强酸的质子全部夺取过来。选取比水的碱性弱的碱，如冰醋酸为溶剂对水中的强酸可体现出区分效应。20酸碱反应和酸碱强弱强酸+强碱＝弱酸+弱碱（1）酸碱强弱判断反应方向酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱。CN-+HFF-+HCN216.2.2一元弱酸弱碱的解离平衡6.2.1水的质子自递反应§6.2水溶液中的酸碱平衡6.2.3多元弱酸弱碱的解离平衡6.2.4两性物质的酸碱性22H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH－(aq)—水的质子自递常数，简称水的

8、离子积。25℃纯水：c(H+)=c(O