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1、第一节 酸碱理论 第二节 弱酸、弱碱的解离平衡 第三节 酸碱溶液中离子浓度的计算 第四节 缓冲溶液,第二章 酸碱解离平衡,一、常用的三种酸碱理论：,1887 Arrhenius (阿仑尼乌斯),1923 Bronsted (布郎斯特和劳莱),同年Lewis(路易斯),1. 酸碱电离理论,2. 酸碱质子理论,3. 酸碱电子理论,第一节 酸碱理论,1. 酸、碱定义,凡是能给出质子的分子或离子是酸,如：NH4+ 、 HAc 、H3O+ 、H2PO4- 、HPO42-,酸是质子的给予体,如：NH3 、HPO42- 、CO32- 、OH-,碱是质子的接受体,二.酸碱质子理论,凡是能接受质子的分子或离子是
2、碱,HB(酸) H+(质子) + B-(碱),HCl H+ + Cl-,HAc H+ + Ac-,NH4+ H+ + NH3,Al(H2O)63+ H+ + Al(H2O)5(OH)2+,H2PO4- H+ + HPO42-,HPO42- H+ + PO43-,H3O+ H+ + H2O,酸碱的关系,HB / B-,： 共轭酸碱对,相差一个质子,H2O H+ + OH-,共轭酸碱对,（A、D 、F）,练习：下列各组属于共轭酸碱对的是 AH3PO4H2PO4- B. H3PO4HPO42- C. H3PO4PO43- D. H2PO4-HPO42- E. H2PO4-PO43- F. HPO42
3、-PO43-,（1）,酸,分子酸,阳离子酸,碱,分子碱,阳离子碱,在共轭酸碱对中,（2）,既给出质子,又接受质子,两性物质或两性离子,HPO42-、H2O,（3）,无盐概念,NH4Ac,NH4+,共轭酸碱的强度互成反比,（4）,共轭酸碱的转化是可逆的,（5）,是酸、碱半反应，不能单独进行。,离子酸,Ac-,离子碱,阴离子酸,阴离子碱,酸的强度：,全部给出质子,部分给出质子,水溶液中最强的酸是H3O+,碱的强度：,全部接受质子,部分接受质子,水溶液中最强的碱是OH-,2. 酸、碱的强度,酸给出质子能力的量度, 强酸, 弱酸,碱接受质子能力的量度, 强碱, 弱碱,H2CO3、H3PO4、HAc,部
4、分给出质子,弱酸,相对强弱：,用解离常数大小衡量,酸： H2CO3 H3PO4 HAc,酸的强弱：,H3PO4 HAc H2CO3,解离常数： 4.310-7 7.510-3 1.7610-5,3.酸碱反应,实质：,质子转移,方向：,较强酸1 + 较强碱2,较弱酸2 + 较弱碱1,HCl + NH3 = NH4Cl,Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+,酸碱反应,不是酸碱反应,练习：画出下列反应中H+的转移方向、比较酸碱强度、指出反应进行的方向,酸的强度：,碱的强度：,逆反应趋势大，,HAc不易解离,酸的强度：,碱的强度：,逆反应趋势大，,NH3不易解离,H3O+HAc，,Ac-H
5、2O,NH4+H2O，,OH-NH3,酸的强度：,碱的强度：,反应向右,酸的强度：,碱的强度：,反应向左,HAc NH4+ ，,NH3 Ac-,HAc H2O ，,OH- Ac-,H3O+ NH4+,NH3 H2O,反应向左,H3O+ H2O,OH- H2O,反应向右,HCl NH4+,NH3 Cl-,反应向右,lewis 酸：,lewis 碱：,lewis酸 + lewis碱,三.酸碱电子理论,可以接受电子对的分子、离子或原子,如：Fe3+ 、 S 、 Ag+、 BF3,可以给出电子对的离子或分子,如： :X、 :NH3、 :CO、 H2O:,酸碱配合物,电子对的接受体,电子对的给予体,一、
6、 解离度（ ）,二、解离平衡和解离常数,四、 同离子效应和盐效应,第二节 弱酸和弱碱的解离平衡,c、T相同，,解离度() =,解离部分的弱电解质浓度(x),解离前弱电解质浓度(c),100%, 大小,本性,浓度、温度,其它电解质,有关,一、解离度,H A,H+ + A-,解 离,结 合,1. 一元弱酸HA的解离：,是T的函数，,解离常数,二、解离平衡和解离常数,与浓度无关,实验测定,热力学数据,酸性：,小，,弱酸的解离常数，,如25, HAc = 1.7510-5,10-4 (弱电解质) ；,=10-210-3 (中强电解质),HAc ,弱碱的解离常数,= 1.310-10,电解质弱 ；,2.
7、 H2S的解离：, , 多元弱酸的强度决定于,区别：,联系：,不受浓度的影响，,：, 初 始,c 0 0, 平衡 ,c x,= c(1) c c,三、和 的关系 稀释定律,是常数；,T一定，,c， 。,x,x,稀释定律,当c / 400时，,适用条件：,很小，,c / 400,1-1,物理意义：,同一弱电解质，,c相同的不同电解质，,不同浓度HAc溶液的、H+和 （25）,结果：,c 大，,小，,大，,不变。,四、 同离子效应和盐效应,=1.3210-3(molL-1),在弱电解质溶液中加入与弱电解质含有相 同离子的、易溶的强电解质，使弱电解质解离 度降低的现象同离子效应。,NaAc,Na+
8、+ Ac-,平衡左移,H+、降低,解出 x = 1.7510-5 (molL-1),例1：向1升0.10molL-1HAc溶液中加0.10mol固体NaAc，求HAc的H+和各为多少？,解：,0.10- x,平衡,设平衡时H+ = x molL-1,初始,0.10 0 0.10,x,x+ 0.1,在弱电解质溶液中加入与弱电解质无关的 强电解质盐类，而使弱电解质的电离度增大的 效应盐效应。,0.1molNaCl 1L 0.1molL-1 HAc,H+: 1.3210-3 1.8210-3,: 1.32% 1.82%,NaCl,Na+ + Cl-,增多,相反离子的牵制作用,增强,离子活动性,降低,
9、机会减小,(HAc）,增大,发生同离子效应的同时，,注意：,存在盐效应，,两种效应相反。,二者相比：,同离子效应主要，,盐效应很小；,不特殊指明，,不考虑盐效应,一. 水的解离和溶液的酸碱性,第三节 酸碱溶液中离子浓度的计算,二. 酸碱指示剂和pH试纸,三. 溶液中离子浓度的计算,一. 水的解离和溶液的酸碱性,平衡时,水的离子积,纯水中H+和OH-的乘积为一常数，,是T的函数。,酸性:,中性:,碱性:,室温下(25),pH 小，,H+ 大，,酸度高,pH 大，,H+ 小，,酸度低,室温下：,酸性：pH7,中性：pH = 7,碱性：pH7,水溶液：,pH适用于 H+、OH-1.0molL-1的溶
10、液,1.0molL-1,纯水：pH = 7,注意：,酸碱指示剂,有机弱酸（HIn）,有机弱碱（InOH）,特点：,酸式、碱式颜色不同,二. 酸碱指示剂和pH试纸,红色,兰色,H+,OH-,当,指示剂理论变色点,左移,红色,（酸性）,右移,兰色,中性,红、兰 混合色,（紫色）,（碱性）,混合色,指示剂的变色范围（变色域）,碱色,酸色,指 示 剂 理论变色点,石蕊 7.0,甲基橙 3.7,酚酞 9.1,甲基红 5.0,注意：,指示剂变色范围越窄，,颜色变化越明显。,混合指示剂：,由两种或两种以上的指示剂混合而成。,优点：,颜色变化敏锐，,容易观察。,指示剂的变色范围,1. 强酸(碱)溶液pH的计算
11、,特点：,全部解离,c molL-1HCl（NaOH）,H3O+ = OH-+Cl-,精确公式,H3O+2 - c H3O+ - Kw = 0,三. 溶液中离子浓度的计算,HCl：,精确公式,OH- = c(NaOH),近似公式,忽略水的解离,H3O+ = c(HCl),近似公式,NaOH：,当c10-6时，,忽略水的解离,当c10-6时，,2. 一元弱酸(弱碱)溶液pH的计算,一元弱酸(HA)：,溶液中的H3O+：,H3O+ = A- + OH-,整理：,精确公式,近似公式,当cKa 20Kw时,当5%,最简公式,注意：,公式的适用条件, 400,忽略H2O的解离,一元弱碱(BOH)：,精确
12、公式：,近似公式：,最简公式：,注意：,公式的适用条件,当5%, 400,以H2S为例：,3. 多元弱酸、弱碱溶液pH的计算,0.05,当cKa1 20Kw时,忽略二级解离,忽略水的解离, 400,例2：计算1.010-8molL-1HCl溶液的pH值。,解：,c=1.010-810-6,= 1.0510-7(molL-1),pH = -lgH+,= -lg1.0510-7 = 6.98,近似计算会出现酸溶液的pH7,例3：分别计算0.10molL-1HAc和NH3H2O溶液的pH值和 。,解：,HAc：,NH3H2O：,例4：计算25时0.04molL-1H2CO3溶液中H+、HCO3-和C
13、O32-各为多少？,解：,(molL-1),= 8.5410-70.05,cKa1 =0.044.310-7, 20Kw,= 1.710-8,解：,0.0010-x 0.0010+x x,= 1.0210-2,x2 + 0.011x 10-5 = 0,= 0.0008(molL-1),例5：计算0.0010molL-1H2SO4溶液中的 和pH值( )。,例6.计算0.100molL-1 NH4Cl溶液中的H+及pH值,解：,5.6510-10,第四节 缓冲溶液,一. 缓冲溶液的组成及作用原理,二. 缓冲溶液pH值的计算,三. 缓冲容量（）,四. 缓冲溶液的选择和配制,等体积的,H2O HAc
14、-NaAc,少滴HCl,结果表明：,HAc-NaAc具有抗酸能力，,多滴HCl,H2O无抗酸能力。,等体积的,H2O HAc-NaAc,多滴NaOH,少滴NaOH,结果表明：,HAc-NaAc具有抗碱能力，,H2O无抗碱能力。,等体积的,NaOH（稀） HCl（稀） HAc-NaAc,加水 稀释,pH（大） pH（大）,结果表明：,HAc-NaAc具有抗稀释能力，,稀NaOH、HCl无抗稀释能力；, pH（小）,具有抗酸、抗碱、抗稀释能力的溶液。,稳定溶液的pH值,缓冲溶液：,作用：,浓酸、浓碱具有缓冲能力,一. 缓冲溶液的组成及作用原理,1. 构成缓冲溶液的必要条件：,溶液中同时含有,缓冲对、,组成：,（质子论中的共轭酸碱对）,H2CO3-HCO3-,HCO3- -CO32-,NH3-NH4+,H2PO4-HPO42-,缓冲偶、,缓冲系,缓冲混合物,2. 作用原理：,特点,大量存在,加强酸( HCl ),Ac-抗酸成分,H+ + Ac- HAc,H+ 小,Ac- 大,HAc 大,H+,平衡左移,H+未,pH未,( 同离子效应 ),( 来自Na
