第二章酸碱平衡 21电解质的电离 22酸碱质子理论 2.3酸碱平衡 24缓冲溶液
第二章 酸碱平衡 2.1 电解质的电离 2.2 酸碱质子理论 2.3 酸碱平衡 2.4 缓冲溶液
21电解质的电离 活度与浓度 activity and concentration 离子的活度a与浓度c通过活度系数y联系起来: 活度a物质在化学反应中表现出的有效浓度。 浓度∞与物质的量直接相关。 活度系数γ:衡量实际溶液 0.509Z2 gr 对理想溶液的偏离程度,可 1+B√ 由 Debye-Huckel方程求出 离子强度:=12∑
2.1 电解质的电离 活度与浓度 activity and concentration 离子的活度 与浓度c 通过活度系数 联系起来： =c 活度 物质在化学反应中表现出的有效浓度。 浓度 c 与物质的量直接相关。 活度系数 ：衡量实际溶液 对理想溶液的偏离程度，可 由Debye-Hückel 方程求出： 2 2 1/ 2 1 0.509 log i i i i I c Z I Z I = + = − 离子强度：
22酸碱质子理论的基本概念 凡是能释放出质子(H+)的任何 含氢原子的分子或离子的物种。 (质子的给予体) 成:凡是能与质子(H)结合的分子 或离子的物种 (质子的接受体)
酸：凡是能释放出质子（H+）的任何 含氢原子的分子或离子的物种。 （质子的给予体） 碱：凡是能与质子（H+）结合的分子 或离子的物种。 （质子的接受体） 2.2 酸碱质子理论的基本概念
酸=H++碱 HAc H+ Ac H2PO4H + HPO HPO4H +PO 4 NHA=H+ NH [CH3 NH3]-H +CH, NH2 Fe(H,0)d-H +[Fe(oh(H2O)5I [Fe(OH(H2O)51-H +[Fe(OH)(H2O)4I
酸 H+ +碱 + − HAc H + Ac − + − + 2 H2PO 4 H HPO 4 − + − + 3 4 2 HPO 4 H PO + + + NH 4 H NH 3 [ ] + + + CH 3NH 3 H CH 3NH 2 + + + + 2 2 5 3 [Fe(H 2O) 6 ] H [Fe(OH)(H O) ] + + + + 2 2 4 2 [Fe(OH)(H 2O) 5 ] H [Fe(OH) (H O) ]
酸 H+碱 例:HAc的共轭碱是Ac Ac-的共轭酸HAc, HAc和Acˉ为一对共轭酸碱。 两性物质: 既能给出质子,又能接受质子的物质。 如:HSO,[Pe(OH(H2O) HCO,HOHS等
例：HAc的共轭碱是Ac－ ， Ac－的共轭酸HAc， HAc和Ac－为一对共轭酸碱。 两性物质： 既能给出质子，又能接受质子的物质。 [ ] 等。 如： − − − + HCO ,H O,HS HSO , Fe(OH)(H O) , 3 2 2 4 2 5 酸 H+ + 碱
①酸碱解离反应是质子转移反应,如 HF在水溶液中的解离反应是由给出质子的 半反应和接受质子的半反应组成的 HF(aq)H+ F(aq) H+ H2O()H3o(aq) HF(ag)+H2O0-H3O(ag)+ F(aq ②水是两性物 也是质子转 H2O(+H200)-H3ot(ag)+OH(aq) 酸(1)碱(2)酸(2)碱()
① 酸碱解离反应是质子转移反应，如 HF在水溶液中的解离反应是由给出质子的 半反应和接受质子的半反应组成的。 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－(aq) H+ + H2O(l) H3O+ (aq) HF(aq) + H2O(l) H3O+ (aq) + F－(aq) H2O(l)+H2O(l) H3O+ (aq) +OH－(aq)
③盐类水解反应也是离子酸碱的质子 转移反应。例如NaAc水解: H Ac+HOOH+HAC 碱(1)酸(2)碱(2)酸(1) NH4C水解: H NH+ HOHO+ NH3 酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)
③ 盐类水解反应也是离子酸碱的质子 转移反应。例如NaAc水解： 碱(1) 酸(2) 碱(2) 酸(1) H+ NH4Cl水解： 酸(1) 碱(2) 酸(2) 碱(1) H+ Ac－+H2O OH－ + HAc + H2O H3O+ + NH3 + NH4
④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NC的生成 H HCI+ NH nH+ c 酸()碱(2)酸(2)碱() 液氨中的酸碱中和反应: H NHCI+naNH=2NH +NaCl 酸()碱(2)酸(2)碱(1)
④ 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+ + − HCl + N H N H + Cl 3 4 NH Cl NaNH 2NH NaCl 4 + 2 3 + 酸(1) 碱(2) 酸(2) 碱(1) 酸(1) 碱(2) 酸(2) 碱(1)
酸的相对强度和碱的相对强度 酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和 碱接受质子的能力的强弱。 HAC HCN K 18×10-55.8×10-0 Ⅹ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“区分效应”。 例如:H2O可以区分HAc,HCN酸性的强弱。 :溶剂将酸或碱的强度拉平的作 用,称为溶剂的“拉平效应
HAc HCN 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“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”。 酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和 碱接受质子的能力的强弱。 酸的相对强度和碱的相对强度 1.8×10 K -5 a 5.8×10-10
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。例 如上述强酸在冰醋酸中不完全解离,酸性 强度依次为: HIHCIO4 HCI>H2SO4>HNO3
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。例 如上述强酸在冰醋酸中不完全解离，酸性 强度依次为： HI＞HClO4＞HCl＞H2SO4＞HNO3