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《電離平衡與酸堿理論陳浩上》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第五章 電離平衡與酸堿理論（上）★酸指在水中電離出的陽離子全部為H+★堿指在水中電離出的陰離子全部為OH-H2SO4=HSO4+H+NaOH=Na++OH-★中和反應的實質H++OH-=H2O★水溶液中電解質部分電離SvanteAugustArrhenius瑞典化學家Arrheniusacid-baseconceptArrheniusacid-baseconcept電離說Arrheniusacid-baseconcept阿侖尼烏斯“”Arrheniusacid-baseconcept缺點：指限于水溶液，在無水和非水溶劑中無法定
2、義酸堿酸:反應中能給出質子的分子或離子，即質子給予體堿:反應中能接受質子的分子或離子，即質子接受體定義H2O(l)+NH3(aq)→OH–(aq)+H2S(aq)+H2O(l)→H3O+(aq)+HS-(aq)水是兩性酸堿反應指質子由給予體向接受體的轉移過程BrfnstedJN丹麥物理化學家HF(g)+H2O(l)→H3O+(aq)+F–(aq)氣相中溶劑中HF(aq)+NH3(aq)→+F–(aq)一、布朗斯特酸堿——酸堿質子論TheBrfnsted-lowryacid-basemodel共軛酸堿對半反應(Halfreact
3、ion)的概念酸給出質子的趨勢越強，生成的共軛堿越弱，反之亦然；堿接受質子的趨勢越強，生成的共軛酸越弱，反之亦然。另一個半反應是作為堿的NH3分子接受質子生成它的共軛酸(Conjugateacid):NH3+H+它的一個半反應是作為酸的H2O分子給出質子生成它的共軛堿(Conjugatebase)OH–:H2OH++OH–酸堿質子理論中無鹽的概念，電離理論中的鹽，在酸堿質子理論中都是離子酸或離子堿。任何布朗斯特酸堿反應都涉及兩個共軛酸堿對。一種物質是酸是堿,取決于它參與的反應；既可為酸又可為堿的物質叫兩性物質(Amphoter
4、icsubstance)。Conjugateacid-共軛酸堿對Conjugateacid-basepairQuestion1下列各對中哪一個酸性較強?(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H2SO4Solution(a)前者,中心離子電荷高,對O的極化能力大,H＋易解離；(b)前者,中心離子半徑小,對O的極化能力大,H＋易解離；(c)前者,中
5、心離子半徑小,對O的極化能力大,H＋易解離；(d)、(e)、(f)均為后者，非羥基氧原子多，H＋易解離；兩個共軛酸堿對之間的質子傳遞●酸越強，其共軛堿越弱；堿越強，其共軛酸越弱●反應總是由相對較強的酸和堿向生成相對較弱的酸和堿的方向進行●對于某些物種，是酸是堿取決于參與的具體反應1.酸堿反應的實質2.酸堿反應的類型●酸和堿的解離反應●酸和堿的中和反應H+H+H+●鹽的水解H+H+H+質子論擴大了酸堿范圍，將解離、中和、水解反應都統(tǒng)一為質子傳遞反應。布朗斯特平衡布朗斯特酸堿反應可寫為如下通式:顯然,布朗斯特酸堿反應是堿B與堿B’
6、爭奪質子的反應,堿的強弱影響著酸的強度。該反應的標準平衡常數叫酸性常數(Acidityconstant),也叫酸的電離（解離）常數(Acidionizationconstant):HB+B’B+HB’HB(aq)+H2O(l)Bθ(aq)+H3O+(aq)-13-141.值越大，酸性越強。值大于1的酸叫強酸(Strongacid)，值小于1的酸叫弱酸(Weakacid)。表中的值跨越24個數量級，常使用更方便的常數代替。pH＝－lg{c(H3O+)/mol·dm-3}pOH＝－lg{c(OH-)/mol·dm-3}電離常數表使
7、用說明酸堿反應有利于從較強的酸和較強的堿向生成較弱的酸和較弱的堿的方向進行。4.對二元和三元酸而言，還有第二步和第三步質子轉移反應的相應常數:+H2O(l)+H3O+(aq)+H2O(l)+H3O+(aq)電離常數表使用說明T/K2732832912952983133330.13×10-140.36×10-140.74×10-141.00×10-141.27×10-143.80×10-1412.60×10-14不同溫度下水的5.對反應＝{c(H3O+)/mol·dm-3}·{c(OH–)/mol·dm–3}H2O(l)+H2O
8、(l)OH-(aq)+H3O+(aq)(酸)(堿)(共軛堿)(共軛酸)叫作質子自遞常數(Autoprotolysisconstant),是由于質子轉移發(fā)生在兩個相同分子之間.該常數又叫水的離子積(Ionproductofwater),符號為,相應的對數表達式為由于質子對負離子
