![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
第四章酸碱平衡.pptx
《第四章酸碱平衡.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章酸碱平衡.pptx(75页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第四章:酸碱平衡酸碱质子理论水溶液的酸碱性弱酸弱碱的电离平衡41酸碱理论一、S.Arrhenius酸碱理论(经典酸碱理论)瑞典科学家S.Arrhenius于1887年提出二、酸、碱质子理论(ProtonTheoryofAcidandBase)1923年丹麦化学家Brnsred(布朗斯特)和英国化学家Lowry(劳莱)提出。三、酸碱电子理论1923年,由美国物理化学家Lewis提出,又称Lewis酸碱理论。一.经典酸碱理论(一)酸碱定义电离时产生的阳离子全部是H+的化合物称为“酸”;电离时产生的阴离子全部是OH的化合物称为“碱”。(二)经典酸碱理论的优点从组成上揭示了酸碱的本质,指出H+是酸的特
2、征OH是碱的特征。解释了“中和热”的值找出了衡量酸、碱强度的标度(Ka、Kb、pH)(三)经典酸碱理论的局限性酸碱被限于水溶液,非水体系不适用例1:液氨中,KNH2(氨基化钾)使酚酞变红碱?液氨中,Ca与NH4Cl反应,放出H2例2:水溶液HSO4酸?碱?Na2CO3碱?碱被限制为氢氧化物过去认为:NH4+半径143pm,K+半径139pm,NH4OH应为强碱,但实际上氨水是弱碱,而且从未分离出NH4OH。二.酸、碱质子理论(一)酸碱定义凡能给出H+(质子)的分子或离子均是酸,凡能得到H+(质子)的分子或离子均是碱。酸H+给予体(Protondonor)碱H+接受体(Protonaccepto
3、r)两性电解质既能给出质子,又能接受质子的分子或离子,称为“两性电解质”(ampholyte)简称“两性物”。酸酸 分子分子 HCl,H2SO4,H3PO4,H2O,NH3HCl,H2SO4,H3PO4,H2O,NH3离子离子 NH4+,HSO4-,H2PO4-,HPO42-NH4+,HSO4-,H2PO4-,HPO42-碱碱 分子分子 H2O,NH3H2O,NH3离子离子 OH-,HSO4-,H2PO4-,HPO42-OH-,HSO4-,H2PO4-,HPO42-两性物两性物 分子分子 H2O,NH3H2O,NH3离子离子 OH-,HSO4-,H2PO4-,HPO42-OH-,HSO4-,H
4、2PO4-,HPO42-NH3+H+=NH4+NH3(l)=NH2-(l)+H+(l)NH3+H+=NH4+NH3(l)=NH2-(l)+H+(l)(二)酸碱共轭关系酸强度越强,其共轭碱(conjugatebase)强度越弱。在水溶液中,共轭酸碱对的强度还可以定量表示质子酸1+质子碱2=质子碱1+质子酸2电离HAc+H2O=H3O+AcNH3+H2O=NH4+OH中和反应HAc+OH=H2O+Ac(弱酸强碱)H3O+NH3=NH4+H2O(强酸弱碱)H3O+OH=H2O+H2O(强酸强碱)盐水解Ac+H2O=HAc+OH复分解NH4+OHNH3+H2O酸1+碱2碱1+酸2电离,中和,盐水解,复
5、分解反应都称酸碱反应。酸碱反应的方向:强酸1+强碱2弱酸2+弱碱1不受水溶液,水,非水溶液,气固相的限制(三)共轭酸碱强电解质的电离HCl+H2O=H3O+Cl强酸1强碱2弱酸2弱碱1酸性:HClH3O+碱性:H2OCl强酸和强碱作用生成弱酸弱碱的过程,是不可逆过程。弱酸的电离HAc+H2O=H3O+Ac弱酸1弱碱2强酸2强碱1NH3+H2O=NH4+OH弱碱1弱酸2强酸2强碱1酸性:HAcH3O+碱性:H2OAc酸性:H2ONH4+碱性:NH3110-7溶液酸性H+r=110-7溶液中性H+r110-7溶液碱性pH标度:为了方便指示水溶液的酸碱性,丹麦科学家S.P.L.Srensen在190
6、9年提出pH标度。定义:pH=-lgH+r(SI规定:物理量的符号用斜体字书写,但pH和pOH例外,用正体字母书写)例:某水溶液中H+=3.010-10moldm-3,求其pH值由于水溶液中:两边取负对数:pOH=-lgOH-同样,定义一些“溶液”的pH值人血液 7.4 牛奶 6.8 雨 5.7 番茄汁 4.2 葡萄酒 3.4 柠檬汁 2.2 胃液 1.3 人血液人血液pH超出超出0.4将有生命危险。将有生命危险。pH标度标度适用范围适用范围:1H+r11014三、酸碱指示剂借助颜色变化指示溶液酸碱性的物质,称为“酸碱指示剂”。例:甲基橙(HIn)是一种弱酸,在水溶液中存在电离平衡:电离常数(
7、酸常数):在一定温度下,Ka为常数pH 观察到溶液颜色 1/1 橙(中间色)4.210/1 黄(碱色)1/10 红(酸式)指示剂变色范围指示剂变色范围指肉眼能观察到的指示剂变色的范围。由由H+=(KaHIn)/In两边取负对数两边取负对数,得指示剂变色范围为:得指示剂变色范围为:pH=pKi1用指示剂指示变色范围是粗略的,还可以使用用指示剂指示变色范围是粗略的,还可以使用pH广广泛泛试纸(试纸(pH114)或精密)或精密pH试纸;精密测量水溶液试纸;精密测量水溶液的的pH值,值,可使用各种可使用各种pH计。计。常见指示剂的变色范围指示剂变色范围酸色过渡色碱色甲基橙 3.1 4.4红 橙黄甲基红
8、 4.4 6.2红 橙黄石 蕊 5.0 8.0红 紫蓝酚 酞8.0 10.0无色 粉红玫瑰红43弱酸弱碱的电离平衡一、一元弱酸(弱碱)的电离平衡电离平衡常数电离度(a)有关电离的计算影响电离平衡的因素二、多元弱酸的电离平衡电离平衡常数:例:HAc+H2O=H3O+Ac-简为:HAc=H+Ac-Ka102强酸强酸Kb102强碱强碱=102105中强酸中强酸=102105中强碱中强碱105弱酸弱酸105弱碱弱碱对于指定的酸(碱),对于指定的酸(碱),Ki只与温度有关,而与酸(碱)溶液只与温度有关,而与酸(碱)溶液的起始浓度无关。的起始浓度无关。电离度(a)定义:即电离平衡时电解质已电离部分占总量的
9、百分比。表示电解质在指定条件下电离的程度(类似于表示电解质在指定条件下电离的程度(类似于“化学平衡化学平衡”讨论中的讨论中的“转化率转化率”),它不但与),它不但与Ki有关,而且与电解质的有关,而且与电解质的起始浓度有关。起始浓度有关。电离度与电离平衡常数的关系例:HAc=H+Ac-起始相对浓度c00平衡相对浓度c-ca ca ca当a 400 Ka=X2/0.10与精确解与精确解(1.34103)相对误差相对误差0(吸热)TK iln(Ki2/Ki1)=(H/R)(T 2-T 1)/(T 2T 1)T/K Ka(HAc)Kb(NH3)273 1.65710-5 1.34710-5 283 1
10、.72910-5 1.57010-5 293 1.75310-5 1.71010-5 303 1.76010-5 1.82010-5 在在R.T.范围,范围,Ki随随T 的变化小,可忽略。的变化小,可忽略。HAc+NaAc溶液溶液强电解质强电解质强电解质强电解质弱电解质弱电解质浓度改变使平衡移动浓度改变使平衡移动,Ac浓度增大将使平衡浓度增大将使平衡向左移动,使电离度减小,但向左移动,使电离度减小,但Kb不变(因不变(因T 不变)。不变)。例:例:把NaAc(s)加到(忽略溶液体积的变化),求H+和a(已知298K,HAcKa=1.7610-5)溶液中,使解:HAc+H2O=H3O+Ac简为:
11、HAc=H+Ac起始相对浓度0.1000平衡相对浓度0.10 xx1.0H+(Kac酸)/c共轭碱 Ka=(H+c共轭碱)/c酸=1.76105X=H+=1.76106(H+(Kac酸)/c共轭碱)a=X/c酸100%=1.76106/0.10100%=0.00176%对比未外加NaAc:H+=1.3103a=1.3%可见,NaAc的加入使a,但K b不变。同离子效应在一定温度下,向弱电解质溶液中加入含有相同离子的强电解质,使弱电解质的电离平衡向电离度减小的方向移动,称为“同离子效应”“同离子效应”应用配制“缓冲溶液”(Buffersolutions)例:HAcNaAc弱酸与其共轭碱NH3NH
12、4Cl弱碱与其共轭酸实验No.溶液 pH(计算)pH(实验)15.00 4.84 2No.1+4.93 4.79 3NO.1+5.07 4.91 可可见见,加加入入少少量量强强酸酸(或或强强碱碱)溶溶液液后后,对对No.1溶溶液液的的pH影响很小。影响很小。No.1溶液是溶液是“缓冲溶液缓冲溶液”。缓冲溶液缓冲溶液能够抵抗外加的少量强酸、强碱或稀释的能够抵抗外加的少量强酸、强碱或稀释的影响,本身的影响,本身的pH不显著变化的溶液。不显著变化的溶液。缓冲作用原理缓冲作用原理定性解释定性解释c HAcc NaAc较大,而H+较小。HAc的电离平衡左移,a,重新平衡时H+增加不多。例:例:HAcNa
13、Ac缓冲溶液外加少NaOH(aq):外加少量HCl(aq):HAc电离平衡右移,电离平衡右移,a,重新平衡时,重新平衡时H+减少不多。减少不多。加少量水稀释:加少量水稀释:c HAc,据稀释定律:,据稀释定律:a,使达到新平衡时,使达到新平衡时H+减少不多减少不多缓冲作用原理缓冲作用原理定量计算定量计算HAcNaAc缓冲溶液:NaAcNa+Ac-HAc=H+Ac-Ka=(H+Ac-)/HAc Ka=(H+c共轭碱)/(c酸-H+)c酸-H+c酸H+Kac酸酸/c共轭碱共轭碱对碱共轭酸组成的碱性缓冲液:可见,缓冲液pH(或pOH)值取决于共轭酸碱对的浓度比。若C酸/C共轭碱(或C碱/C共轭酸)=
14、1:1,此时“缓冲能力”最大。通常c酸c共轭碱(或c碱c共轭酸)浓度各为0.11mol.dm3,而c酸/c共轭碱(或c碱/c共轭酸)=1/1010/1时:pH=pKa1pOH=pKb1共轭酸碱对作缓冲溶液时,它们不应与在该缓冲溶液中的反应物或产物发生化学反应。缓冲溶液应用:工业、农业、生物、医学、化学例例1:人血人生命有危险。人血中含缓冲对:例2:分析化学NH3NH4ClpH=9.0缓冲液中:完全,而不沉淀。例3:土壤中,硅酸,磷酸,腐植酸与其盐组成“缓冲对”,pH=5.08.0的土壤适合农作物生长。盐效应(SaltEffect)例1:把NaCl(s)加入到HAc溶液中No.溶液11.3%21
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 酸碱 平衡
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。