第5章 酸、碱和 酸碱反应 Chapter 5 Acid, base and acid-base reaction
第5章 酸、碱和 酸碱反应
本章教学要求 1.了解酸碱概念的变迁; 2.理解布朗斯特酸碱理论的意义和要点; 3.理解路易斯酸碱理论的意义和要点; 4.了解软硬酸碱的内容和应用; 5.了解几种有代表性的路易斯酸。 上页 下页 目录 返回
1. 了解酸碱概念的变迁; 本章教学要求 5. 了解几种有代表性的路易斯酸。 4. 了解软硬酸碱的内容和应用; 3. 理解路易斯酸碱理论的意义和要点; 2. 理解布朗斯特酸碱理论的意义和要点;
5.1 布朗斯特酸碱 本章内容 The Brfnsted-Lowry acid-base model 5.2 路易斯酸碱 The Lewis acid-base model 上页下页目录返回
5.1 布朗斯特酸碱 The Brfnsted-Lowry acid-base model 5.2 路易斯酸碱 The Lewis acid-base model
阿它尼马斯“电宵说” Arrhenius acid-base concept ★ 酸指在水中电离出的阳离子全部为 H2SO=HSO+H+ ★碱指在水中电离出的阴离子全部为OH NaOH=Na++OH- ★中和反应的实质 H++OH-=H2O ★水溶液中电解质部分电离 已电离的溶质粒子数 ×100% 原有溶质的粒子数 Svante August Arrhenius 瑞典化学家 上页 下页 目录 返▣
★ 酸指在水中电离出的阳离子全部为H ★ 碱指在水中电离出的阴离子全部为OH- H2SO4 = HSO4 + H+ NaOH = Na + + OH- ★ 中和反应的实质 H+ + OH- = H2O ★ 水溶液中电解质部分电离 100% 原有溶质的粒子数 已电离的溶质粒子数 Svante August Arrhenius 瑞典化学家
5.1 布朗斯特酸碱The Brfnsted -lowry acid-base model 5.1.1 定义Definition 5.1.2 共轭酸碱对 Conjugate acid- base pair 5.1.3 布朗斯特平衡 Brfnsted's equilibrium 5.1.4 酸碱性强弱与分子结构的关系 Relation between the molecular structure and the acidity 上页下页目录返回
5.1.1 定义 Definition 5.1.2 共轭酸碱对 Conjugate acid- base pair 5.1.3 布朗斯特平衡 Brfnsted’s equilibrium 5.1.4 酸碱性强弱与分子结构的关系 Relation between the molecular structure and the acidity 5.1 布朗斯特酸碱 The Brfnsted -lowry acid-base model
5.1.1定义 酸:反应中能给出质子的分子或离子, 即质子给予体 碱:反应中能接受质子的分子或离子, Brfnsted JN 即质子接受体 丹麦物理化学家 酸碱反应指质子由给予体向接受体的转移过程 气相中 HF(g+H2O①→H30*(aq)+F(aq 溶剂中 HF(aq)+NH3(aq)-NH(aq)+F-(aq) H20①+NH3(aq→OH-(aq+NH4(aq) 是两 性 HS(aq+H20(①→H30+(aq+HS(aq 上负 录 返回
酸: 反应中能给出质子的分子或离子, 即质子给予体 碱: 反应中能接受质子的分子或离子, 即质子接受体 5.1.1 定义 H2O(l) + NH3(aq) →OH –(aq) + NH (aq) 4 + H2S(aq) + H2O (l) →H 3O+ (aq) + HS-(aq) 水 是 两 性 酸碱反应指质子由给予体向接受体的转移过程 HF(g) + H2O(l) →H3O+(aq) + F– 气相中 (aq) Brfnsted J N 丹麦物理化学家 溶剂中 HF(aq) + NH3(aq) → + F– NH (aq) (aq) 4 +
5.1.2 共轭酸碱对 半反应(Half reaction)的概念 H20(I)+NH3(aq)->OH (aq)+NH(aq) 它的一个半反应是作为酸的H,O分子给出质子生成它的 共轭碱(Conjugate base)OH-:H2O →Ht+OH 另一个半反应是作为碱的NH分子接受质子生成它的共 轭酸(Conjugate acid讪: NH +H →NH 酸给出质子的趋势越强,生成的共轭碱越弱,反之 亦然;碱接受质子的趋势越强,生成的共轭酸越弱,反 之亦然。 上页 下页 目录 返回
5.1.2 共轭酸碱对 半反应(Half reaction)的概念 它的一个半反应是作为酸的H2O分子给出质子生成它的 共轭碱(Conjugate base)OH–: H2O H+ + OH– 酸给出质子的趋势越强,生成的共轭碱越弱,反之 亦然;碱接受质子的趋势越强,生成的共轭酸越弱, 反 之亦然。 另一个半反应是作为碱的NH3分子接受质子生成它的共 轭酸(Conjugate acid) : NH3 + H+ + NH4
共轭酸碱对 Conjugate acid-base pair 任何布朗斯特酸碱反应都涉及两个共轭酸碱对。 一种物质是酸是碱,取决于它参与的反应;既可为 酸又可为碱的物质叫两性物质(Amphoteric substance))。 质子理论中无盐的概念,电离理论中的盐,在质子 理论中是离子酸或离子碱。 酸 质子 共蛇玳 难 质子 共轭酸 HCI ◆H + CI- H20 + H3O H2504 + HSOj N旺H2S04 + NH H20 0H- OH r HO HSO + SO- 矿 HS NH' +NH3 F 亚 Fe0%+ + [Fe(H2O)(OH]2+ [Fe(H2O)(OH]2+ + [Fe(H2OX] 上页 下页 目录 返回
质子理论中无盐的概念,电离理论中的盐,在质子 理论中都是离子酸或离子碱。 任何布朗斯特酸碱反应都涉及两个共轭酸碱对。 一种物质是酸是碱, 取决于它参与的反应;既可为 酸又可为碱的物质叫两性物质(Amphoteric substance)
相对共轭 酸(共轭酸) 碱(共轭碱) 相对共轭 碱强度 HCIO CIOT 碱强度 HSO HSO 非常强 HI I- 非常弱 HBr Br- HCI c1- HNO NO 强 HO+ H,O CLCCOOH CLCCOo- HSO so 弱 H.PO H,PO HNO2 +H+ NOZ HF F- HCOOH HCOO- CHCOOH CH,COO- CO,-H,O HCO 弱 H,S HS- NH时 NH; HCN CN- 强 HS- S2- H,O OH- NH 非常弱 H H CH CH 非常强 上页 下页 目录 返回
下列各对中哪一个酸性较强? (a)[Fe(H2O)3+[Fe(H2O)]2+ (b)【A1H2O)%]3+和Ga(H2O)6J3+ (c)Si(OH4和Ge(OH)4 (d)HCIO3和HCIO4 (e)H,CrO,和HMnO4 (①H3PO4和H2SO4 Solution (a)前者,中心离子电荷高,对O的极化能力大,H+易解离; b)前者,中心离子半径小,对O的极化能力大,H+易解离; (c)前者,中心离子半径小,对O的极化能力大,H+易解离; (d)、(e)、(①均为后者,非羟基氧原子多。 上页 下页 目录 返回
Question 1 下列各对中哪一个酸性较强? (a) [Fe(H2O) 6] 3+和[Fe(H2O) 6] 2+ (b) [Al(H2O) 6] 3+和[Ga(H2O) 6] 3+ (c) Si(OH) 4和Ge(OH) 4 (d) HClO3和HClO4 (e) H2CrO4和HMnO4 (f) H3PO4和H2SO4 Solution (a) 前者, 中心离子电荷高, 对O的极化能力大, H+易解离; (b) 前者, 中心离子半径小, 对O的极化能力大, H+易解离; (c) 前者, 中心离子半径小, 对O的极化能力大, H+易解离; (d) 、 (e)、 (f) 均为后者,非羟基氧原子多