第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡 主讲教师:艾华林
第五章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡 主讲教师：艾华林
主要内容 §5.1酸碱质子理论 §52酸碱平衡和PH值的计算 §5.3酸碱平衡移动 §54缓冲溶液 §5.5沉淀溶解平衡
§5.1 酸碱质子理论 §5.2 酸碱平衡和PH值的计算 §5.3 酸碱平衡移动 §5.4 缓冲溶液 §5.5 沉淀溶解平衡 主要内容
第 酸碱质子理论 1.城离理论 1987年,Asjs提出: 在水溶液中解离时所生成的正离子全部是H的化合物是酸 所生成的负离子全部是OH的化合物是碱 酸碱中和反应的实质是:H++OH=H2O 把酸碱范围限制在水溶液中,限制在仅能解离岀H或OH 的物质。 无法解释NH3、Na2CO3均不含OH,也具有碱性。 有些物质如NH41水溶液呈酸性, Na2CO3、Na3PO等物质的水溶液呈碱性
1、 酸碱电离理论 1987年， Arrhenius提出： 在水溶液中解离时所生成的正离子全部是H+的化合物是酸； 所生成的负离子全部是OHˉ的化合物是碱。 酸碱中和反应的实质是：H+ + OHˉ = H2O。 酸碱电离理论的缺陷： 把酸碱范围限制在水溶液中，限制在仅能解离出H+或OH-r 的物质。 无法解释NH3、Na2CO3均不含OHˉ, 也具有碱性。 有些物质如NH4C1水溶液呈酸性， Na2CO3、Na3PO4等物质的水溶液呈碱性， 第一节 酸碱质子理论
酸:凡能给出质子的物质都是酸 HCI NH4+ HS HO 碱:凡能接受质子的物质都是碱。 Naoh Ni cl HS- H,O 多元酸:凡能给出多个质子的物质是多元酸 H2SO4 H3PO4 H2CO3 多元碱:凡能接受多个质子的物质是多元碱 SO 2-C0 2- PO3 两性物质:即能给出质子、又能接受质子的物质是两性物质。 H,O HS HCO HPO.2- H,PO 扩大了酸碱范围: 以是分子,也可以是离子
2、酸碱质子理论 1923年由Brönsted和Lowry提出： 酸：凡能给出质子的物质都是酸。 HCl NH4+ HS- H2O 碱：凡能接受质子的物质都是碱。 NaOH NH3 Cl- HS- H2O 多元酸：凡能给出多个质子的物质是多元酸。 H2SO4 H3PO4 H2CO3 多元碱：凡能接受多个质子的物质是多元碱。 SO4 2- CO3 2- PO4 3- 两性物质：即能给出质子、又能接受质子的物质是两性物质。 H2O HS- HCO3 - HPO4 2- H2PO4 - 扩大了酸碱范围：酸、碱可以是分子, 也可以是离子
酸给出质子后生成相应的碱,碱得到质子后生成相应的酸。 酸与对应的碱的这种相互依存、相互转化的关系称为酸碱共 轭关系。 酸质子+碱 (质子给予体) (质子接受体) NHGH+NH3 HO÷H+HO H,O÷H+OH
3、共轭酸碱的概念 酸给出质子后生成相应的碱，碱得到质子后生成相应的酸。 酸与对应的碱的这种相互依存、相互转化的关系称为酸碱共 轭关系。 酸 质子 + 碱 (质子给予体） (质子接受体） + − + + + + + + + H O H OH H O H H O NH H NH 2 3 2 4 ⇌ 3 ⇌ ⇌
酸H+碱 H2CO3÷H+HCO3 HCO,FH+CO3 HCI÷H+CI H PO4 FH+H, PO4 HPO4÷H+HPO42 HAc、H++Ac
➢ 酸 碱 + − − + − + − + − − + − + − + + + + + + HAc H Ac H PO H HPO4 H PO H H PO HCI H CI HCO H CO3 H CO H HCO 2 2 4 3 4 2 4 2 3 2 3 3 + + H ⇌ ⇌ ⇌ ⇌ ⇌ ⇌ ⇌
酸碱反应的实质:是质子的传递 酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果。 HAc溶液星酸性是由于HAc与H20分子之间发生了质子的传递; MH2的水溶液呈碱性是由于№2与H0分子之间发生了质子的传递 HAC +hoHhot +Ac 酸 酸2碱 NH3+H2O→OH+NH4 碱1酸 喊2酸1
4、酸 碱 反 应 酸碱反应的实质：是质子的传递。 酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果。 HAc溶液呈酸性是由于HAc与H2O分子之间发生了质子的传递； NH3的水溶液呈碱性是由于NH3与H2O分子之间发生了质子的传递。 + − HAc + H O H O + Ac 2 3 酸1 碱2 酸2 碱1 ⇌ − + NH3 + H2 O OH + NH4 碱1 酸2 碱2 酸1 ⇌
酸越强,它的共轭碱就越弱(酸给岀质子的能力越强, 它的共轭碱接受质子的能力越弱)。 酸越弱,它的共轭碱就越强。 碱也如此。 HCI+NH、NH4+CI强烈向右方进行 Ac+H2OAc+OH明显向左方进 弱酸 强酸 HAC+hoHo+Ac 酸1碱 酸 碱 弱碱 强酸 NH2+HOPOH +NH4 碱1酸 碱2酸
− + − + + + + Ac H O HAc OH HCI NH NH CI 2 - 3 4 强烈向右方进行 明显向左方进行 ⇌ ⇌ 5、酸碱反应方向： + − HAc + H O H O + Ac 2 3 酸1 碱2 酸2 碱1 ⇌ 酸越强，它的共轭碱就越弱（酸给出质子的能力越强， 它的 共轭碱接受质子的能力越弱）。 酸越弱，它的共轭碱就越强。 碱也如此。 − + NH3 + H2 O OH + NH4 碱1 酸2 碱2 酸1 ⇌ 弱酸 强酸 弱碱 强酸
第二节酸碱水溶液中酸度的计算
第二节 酸碱水溶液中酸度的计算
1、水的电离和溶液的PH值 水电离平衡(水的质子自递反应) Ho HO HO+ OH 在25°C,由电导等方法测得 [H3O=[OH]=1.0×10-7(modm3 则长2=HOoH=1.0×0(无量纲) 称为水的离子积,是水的电离常数 K随温度的增加,略有增加。 K2也可由△G求得 H2O()+H2O( H3O*(a)+ OH(ag) △G-237.2-237.2 237.2 157.3 (KJ/mol) △G298=79.909=-3T 2.30RT
1、水的电离和溶液的PH值 水电离平衡（水的质子自递反应） H2O + H2O H3O+ + OH– 在25 °C，由电导等方法测得 [H3O+ ] = [OH– ] = 1.0 × 10–7 （mol/dm3 ) 则 Kw = [H3O+ ] [OH– ] = 1.0 × 10–14 ( 无量纲） Kw 称为水的离子积，是水的电离常数。 Kw随温度的增加，略有增加。 Kw也可由 求得 H2O(l) + H2O(l) H3O+ (aq) + OH– (aq) -237.2 -237.2 -237.2 -157.3 (kJ/mol) = 79.90 Gf G298 2.30RT G lgK T = − Gf