04-酸碱平衡（课件）- 《无机化学》同步教学（华中科大版）

第五章 酸碱平衡 1 2.熟悉 弱酸和弱碱解离平衡的概念；共轭酸碱对Ka和Kb的关系；溶剂的拉平效应和区分效应的概念；多元弱酸、多元弱碱和两性物质溶液pH计算；缓冲作用的作用原理；缓冲溶液的配制原则和方法。 3.了解 酸碱电离理论和酸碱电子理论；水的自递平衡与溶液的pH值；缓冲溶液在药物生产中的意义。 酸碱质子理论的要点及酸碱反应的实质；同离子效应及盐效应的概念及原理；一元弱酸、一元弱碱水溶液pH的计算；缓冲溶液的概念和组成；缓冲溶液pH的计算公式；缓冲容量的影响因素。 1.掌握 章节目标 酸：凡在水溶液中电离出来的阳离子全部是H+的化合物； 碱：凡在水溶液中电离出来的阴离子全部是OH-的化合物。 酸碱反应的实质：H+和OH-反应生成H2O。 （一）酸碱电离理论 一、酸碱理论 1. 酸碱的定义 酸：凡能给出质子H+的物质，例HCl、HAc、 ； 碱：凡能接受质子的物质，例NH3、Cl-、 。 （二）酸碱质子理论 一、酸碱理论 酸 质子 + 碱 HCl H+ + Cl- H2CO3 H+ + H+ + 酸碱半反应： 共轭酸碱对：相差一个质子的酸和碱， 在一对共轭酸碱对中，共轭酸的酸性愈强，其共轭碱的碱性就愈弱。酸碱得失质子的反应式是酸碱半反应式，酸碱半反应两边是共轭酸碱对。 两性物质：既可以作为酸给出质子，又可以作为碱接受质子的物质。 （二）酸碱质子理论 一、酸碱理论 酸 质子 + 碱 2. 酸碱反应的实质：两对共轭酸碱对之间的质子的传递。 （二）酸碱质子理论 一、酸碱理论 例如，HAc在水溶液中： 酸碱半反应： HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq) 酸1 碱1 酸碱半反应： H+(aq) + H2O(l) H3O+(aq) 碱2 酸2 H+ 总反应： HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Ac-(aq) 酸1 碱2 酸2 碱1 酸碱反应的方向：强酸 + 强碱 弱酸 + 弱碱 相互作用的酸碱愈强，反应进行的愈完全。 酸碱质子理论的优点： （1）与电离理论相比，扩大了酸碱的概念，不再把酸碱局限在水溶液； （2）把酸碱的性质与溶剂的性质联系起来，指出了酸碱强度的相对性。 （二）酸碱质子理论 一、酸碱理论 3. 酸碱的强度 在酸碱反应中，酸给出质子的能力越强，与其作用的碱就更易接受质子，而显示出较强的碱性。 同一物质在不同的溶剂中，由于溶剂接受或给出质子的能力不同而显示出不同的酸碱性。 区分效应：由某种溶剂将质子酸或碱强度区分开来的作用； 拉平效应：原本有不同强度的质子酸或质子碱被某种溶剂拉平到同一酸或碱的强度水平的作用。 （二）酸碱质子理论 一、酸碱理论 酸：能接受电子对的物质； 碱：能给出电子对的物质。 酸碱反应的实质：提供电子对的碱与接受电子对的酸生成共价键的反应。 （三）酸碱电子理论 一、酸碱理论 质子自递反应：发生在同种分子之间的质子转移反应。 Kw称为水的质子自递平衡常数(proton self-transfer constant)，又称水的离子积(ion-product)。 （一）水的离子积常数 二、水的自递平衡与溶液的pH值 在稀溶液中，浓度和活度的数值十分接近，因此，可用浓度的数值代替活度，故pH的计算公式为： 由于溶液的H3O+和OH-在一定温度下可通过水的离子积Kw联系，故溶液的酸碱性也可用pOH表示，pOH是OH-离子活度的负对数，即： （二）溶液的pH 值 二、水的自递平衡与溶液的pH值 （一）一元弱酸、弱碱的解离平衡 三、酸碱解离平衡 解离度α：弱电解质在水中解离的程度。 解离度的大小主要由电解质的本性决定，其次与溶液的浓度等因素有关。 三、酸碱解离平衡 （一）一元弱酸、弱碱的解离平衡 1. 一元弱酸、弱碱的解离平衡常数 HB + H2O B- +