2020全国高中化学竞赛-无机化学-3.1、3.2酸碱反应（天大版PDF）[共6份] (共6份打包)

天津大学 无机化学教学团队 第三章 酸碱反应和沉淀反应 第一节 水的解离反应和溶液的酸碱性 第三章 酸碱反应和沉淀反应 近代酸碱理论简介 Ø 阿仑尼乌斯(Arrhenius)电离理论 Ø 富兰克林(Franklin)溶剂理论 Ø 布朗斯泰德(Bronsted)质子理论 Ø 路易斯(Lewis)电子理论 Ø 皮尔逊(Pearson)软硬酸碱理论 拓宽视野 第三章 酸碱反应和沉淀反应 u 1. 阿仑尼乌斯(Arrhenius)电离理论 酸：在水溶液中解离产生的阳离子全部是H+的化合物 碱：在水溶液中解离产生的阴离子全部是OH-的化合物 缺点： 立论仅局限于水溶液体系，不适用于非水溶剂和无溶 剂体系。 第三章 酸碱反应和沉淀反应 u 2. 富兰克林(Franklin)溶剂理论 在特定溶剂的溶液中： 凡能解离产生溶剂阳离子的物质为酸； 凡能解离产生溶剂阴离子的物质为碱。 优点：不仅概括了水溶液中的酸、碱概念，而且把酸、 碱概念引入非水溶剂中去。 缺点：只能描述溶剂中的酸、碱，不能概括气相和固相 中的酸碱反应。 第三章 酸碱反应和沉淀反应 p 3. 布朗斯泰德(Bronsted)质子理论 凡能给出质子的物质称为酸，凡能接受质子的物质称为 碱，并且质子酸与碱有共轭关系。水溶液中解离、中和、水 解反应等，都是质子传递(或转移)反应。 它所指的碱包括了所有显示碱性的物质，但对于酸仍限制在 含氢的物质上，故酸碱反应也仅局限于含质子转移的反应。 第三章 酸碱反应和沉淀反应 u 4. 路易斯(Lewis)电子理论 凡是能给出电子对的物质(分子、离子或原予团)为碱，凡 能接受电子对的物质(分子、离子或原子团)为酸。 酸碱反应是电子的转移，是碱性物质提供电子对与酸性物 质生成配位共价键的反应。 Lewis酸碱着眼于物质的结构 ，具有高度概括性。 第三章 酸碱反应和沉淀反应 u 5. 皮尔逊(Pearson)软硬酸碱理论 在Lewis酸碱理论的基础上，根据Lewis酸碱对外层电子吸 引的松紧程度，即保持价电子能力的强弱将酸碱又划分为软硬 酸碱，并总结出一个软硬酸碱(HSAB)规则：“软亲软，硬亲 硬，软硬结合不稳定。” 各种酸碱理论均有其优缺点，应该了解各理论中酸碱的 概念及其适用范围，以便用其更好地说明问题。 第三章 酸碱反应和沉淀反应 阿仑尼乌斯酸碱电离理论 p 酸：在水溶液中解离产生的阳离子全部是H+的化合物 碱：在水溶液中解离产生的阴离子全部是OH-的化合物 p 酸碱中和反应的实质：H+和OH-结合生成H2O p 酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离出来的H+和OH-程 度来衡量 3.1.1酸碱的解离理论 第三章 酸碱反应和沉淀反应 {c(H+)/c }{c(OH-)/c }=Kw Kw——水的离子积　 p 纯水或稀溶液中 H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) 1 水的解离反应 3.1.2水的解离反应和溶液的酸碱性 Kw(298.15K)=1.0×10-14 p Kw与温度有关　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第三章 酸碱反应和沉淀反应 p pH=-lg [c(H+)/c ] p 溶液的酸碱性 >1.0×10-71.0×10-7<1.0×10-7c(OH-)/mol·L-1 <1.0×10-71.0×10-7>1.0×10-7c(H+)/mol·L-1 碱性中性酸性溶液酸碱性 [c(H+)/c ][c(OH-)/c ]= 1.0×10-14 = Kw pH=pKw-pOH=14-pOHpOH=-lg [c(OH-)/c ] 碱性中性酸性溶液酸碱性 >7=7<7pH值 pH值越小，溶液酸性越强 pH值越大，溶液碱性越强 2 溶液的酸碱性和PH 第三章 酸碱反应和沉淀反应 例１ 0.10 mol·L-1HOAc溶液中, c(H+)=1.34×10-3mol·L-1 pH=-lg[c(H+)/c ]=-lg[1.34×10-3]=2.87 例 2 0.10 mol·L-1NH3·H2O溶液中, c(OH-)=1.32×10-3mol·L-1 pH=14-pOH=14+lg[c(OH-)/c ]=14+lg(1.32×10-3)=11.12 3.1.2水的解离反应和溶液的酸碱性 第三章 酸碱反应和沉淀反应 c(H+)/(mol·L-1)1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-510-6 10-7 10-810-910-1010-1110-121