华南农业大学理学院：《无机及分析化学 Inorganic and analytical chemistry》第七章 酸碱平衡与酸碱滴定法 7.1 酸碱质子理论 7.2 影响酸碱平衡的因素 7.3 酸碱水溶液酸度的计算

第七章 酸碱平衡与酸碱滴定 §7-1酸碱质子理论 §7-2影响酸碱平衡的因素 §7-3酸碱水溶液酸度的计算 §74碱碱指示剂 §7-5酸碱滴定曲线和指示剂的遽 §7-6酸碱浦定法的应用

1 第七章 酸碱平衡与酸碱滴定法 §7-1 酸碱质子理论 §7-2 影响酸碱平衡的因素 §7-3 酸碱水溶液酸度的计算 §7-4 酸碱指示剂 §7-5 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 §7-6 酸碱滴定法的应用

§7-1酸碱质子理论 质子碱碱的搋念 酸碱反应 三、水溶浪中的酸碱反发及其平衡常

§7-1 酸碱质子理论 一、 质子酸碱的概念 二 、酸碱反应 三、水溶液中的酸碱反应及其平衡常数

质子酸碱的欐念 阿累尼乌斯酸碱理论 *酸碱的定义 酸碱电离理论,1887年提出。 酸:电离出来的阳离子全部是H+的物质。 碱:电离出来的阴离子全部是OH的物质。 酸碱反应 酸+碱=盐+水 *局限性 只适用于水溶液,不适用于非水溶液,也不适用于无 溶剂的体系。 不能解释NH3NaAc的碱性

一、质子酸碱的概念  酸碱的定义 – 酸碱电离理论，1887年提出。 – 酸：电离出来的阳离子全部是H＋的物质。 – 碱：电离出来的阴离子全部是OH－的物质。 – 酸碱反应 酸 + 碱 = 盐 + 水  局限性 – 只适用于水溶液，不适用于非水溶液，也不适用于无 溶剂的体系。 – 不能解释NH3、NaAc的碱性。 阿累尼乌斯酸碱理论

布朗斯特酸碱理论 *也称质子酸碱理论,1923年提出。 *酸碱的定义 *酸:能给出质子(H+)的物质。 例如强酸弱酸NH4+,HCO3,H2O,Fe(H2O)3 碱:能接受质子(H+)的物质 例如强碱碱八NH3,Ac,H2O,CO32,Fe(H2O)5OH2 两性物质:既能给出质子(H),又能接受质子(H 的物质。例如,HCO3,H2O,Fe(H2O)OI2+ *酸碱的强弱:通过给出或接受质子的难易来体现 *优点 适合于水溶液、非水溶液和无溶剂体系。 酸碱定义的范围较宽,没有了盐的概念

 也称质子酸碱理论，1923年提出。  酸碱的定义  酸：能给出质子(H+ )的物质。 例如,强酸,弱酸,NH4 + ,HCO3 - ,H2O,Fe(H2O)6 3+  碱：能接受质子(H+ )的物质。 例如,强碱,弱碱,NH3 ,Ac- ,H2O,CO3 2- ,Fe(H2O)5OH2+  两性物质：既能给出质子(H+ )，又能接受质子(H+ ) 的物质。例如，HCO3 －，H2O，Fe(H2O)5OH2+  酸碱的强弱：通过给出或接受质子的难易来体现。  优点 – 适合于水溶液、非水溶液和无溶剂体系。 – 酸碱定义的范围较宽，没有了盐的概念。 布朗斯特酸碱理论

质子酸碱的共轭关系 共轭酸=+共轭碱 HAc =Ht Ac H3PO4=H++ H2PO4- H2PO4=H++ HPO42- HPO2-=H++ PO3 *共轭酸和其共轭碱存在着相互依存的关系,称为 共轭酸碱对。 *共轭酸的酸性越强,其共轭碱的碱性越弱; *共轭碱的碱性越强,其共轭酸的酸性越弱。 *例如,HC,HAc,HCN的酸性依次减弱, C1,Ac,CN的碱性依次增强

共轭酸 = H+ + 共轭碱 HAc = H+ + Ac￾H3PO4 = H+ + H2PO4 - H2PO4 -= H+ + HPO4 2- HPO4 2-= H+ + PO4 3- 质子酸碱的共轭关系  共轭酸和其共轭碱存在着相互依存的关系，称为 共轭酸碱对。  共轭酸的酸性越强,其共轭碱的碱性越弱；  共轭碱的碱性越强,其共轭酸的酸性越弱。  例如，HCl,HAc,HCN的酸性依次减弱, Cl-,Ac-,CN-的碱性依次增强

二、碱反 HCl+H20=H20++C1 HAc H20= H3ot+ Ac 离解反应 4+ OH NHo+ hoo= nht (电离反应) H20+=3bos+c2-质子自递反应 20++OH HCO.+ HCO 3 Ac-+H0= HAc OH H20+N =NH++ Oh 水解反应 HAc +oh-=Ho+ Ac 中和反应 酸碱反应的自发方向 强酸1+强碱2=弱碱1十弱酸2

HCl + H2O = H3O + + Cl− HAc + H2O = H3O + + Ac− NH3 + H2O = NH4 + + OH− H2O + H2O = H3O + + OH￾HCO3 - + HCO3 - = H2CO3 + CO3 2- Ac− + H2 O = HAc + OH− H2O + NH3 = NH4 + + OH￾HAc + OH- = H2O + Ac- 二、酸碱反应 离解反应 (电离反应) 质子自递反应 水解反应 中和反应 酸碱反应的自发方向： 强酸1＋强碱2＝弱碱1＋弱酸2

三、水溶液中的酸碱反应及其平衡常数 1水的质子自递反发 水的离解平衡—质子自递 HO+HOEH2O++OH- 平衡常数K——质子自递常数 Kb=c(H+/C0. c(oH/C0 K10与温度有关,为方便计算,在室温时取近似值。 K,=1.0*1014 pKw=-logKw=14

三、水溶液中的酸碱反应及其平衡常数 1.水的质子自递反应 ( )/ ( )/ Kw c c H c c OH  =  +   − Kw 与温度有关，为方便计算，在室温时取近似值。 Kw =1.0*10-14 pKw  =-logKw  = 14 水的离解平衡——质子自递 H2O+H2O = H3O+ +OH- 平衡常数Kw ——质子自递常数

2酸碱的高解及酸碱的度 离解平衡 离解常数 HAc +ho= hoo+ ac NH3+H20=NH4++0H kb *酸碱的离解常数—能反映出弱酸或弱碱的强弱。 *弱酸的离解常数越大,酸性越强。 *弱碱的离解常数越大,碱性越强 *附录七一些分子酸碱的离解常数

离解平衡 离解常数 HAc + H2O = H3O + + Ac− NH3 + H2O = NH4 + + OH− 2.酸碱的离解及酸碱的强度 Kb  Ka  酸碱的离解常数——能反映出弱酸或弱碱的强弱。 弱酸的离解常数越大，酸性越强。 弱碱的离解常数越大，碱性越强。 附录七 一些分子酸碱的离解常数

酸碱的弱 *与酸碱本身有关 *与溶剂有关 *例如 在水中,HC为强酸,HAc为弱酸,NH3为弱碱; 在液氨中,HC|和HAc均为强酸; 在冰醋酸中,NH3为强碱。 *酸碱的强弱可用酸碱离解常数的大小来比较

酸碱的强弱  与酸碱本身有关  与溶剂有关  例如 在水中，HCl为强酸，HAc为弱酸，NH3为弱碱； 在液氨中， HCl和HAc均为强酸； 在冰醋酸中， NH3为强碱。  酸碱的强弱可用酸碱离解常数的大小来比较

共轭酸碱对的K0与K0的关票 例共轭酸碱对HAc-Ac同时存在下述平衡 (I)HAC H2o= H3o++ Ac (2)Ac- +H,O= HAc +OH 平衡常数分别为: C(H/CC(Ac-)/c Ka(HAc) C(HAc)/C C(HAC)/C.(0H-)/C C(H)/ K KL(AC= C(Ac )/c C(H)/c KahAl K(HAc).K(Ac)=Kwe

_ _ ( ) / . ( ) / ( ) ( ) / ( ) / . ( ) / ( ) / ( ) . ( ) / ( ) / ( ) a w b a c H c c Ac c K HAc c HAc c c HAc c c OH c c H c K K Ac c Ac c c H c K HAc             + + − − + = = = 共轭酸碱对的Ka 与Kb 的关系 例 共轭酸碱对HAc-Ac-同时存在下述平衡 (1)HAc + H2O = H3O+ + Ac- (2)Ac− + H2O = HAc + OH− 平衡常数分别为： Ka  (HAc).Kb  (Ac- ) = KW 