酸堿平衡與沉淀-溶解平衡

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1、第五章酸堿平衡與沉淀溶解平衡一、酸堿質(zhì)子理論Bronsted&LowryDefinition酸堿的定義:阿倫尼烏斯的電離理論，能離解出H+和OH-的物質(zhì)。局限：狹隘，不能解釋所有物質(zhì)，如NH4Cl水溶液呈酸性。（1）酸：凡能給出質(zhì)子（H+）的物質(zhì).（2）堿：凡能接受質(zhì)子（H+）的物質(zhì).第一節(jié)酸和堿HClH+Cl–HAcH+Ac–H2CO3H+HCO3–HCO3–H+CO32–NH4+H+NH3H3O+H+H2OH2OH+OH–[Al(H2O)6]3+H+[Al(H2O)5OH]2+分子，分子，陰、陽(yáng)離子陰、陽(yáng)離子酸堿半反應(yīng)注：如H2O，HCO3–既是酸又是堿，

2、兩性物質(zhì)。鹽也有酸堿性，如Na2CO3，NH4Cl等。紅－藍(lán)互為共軛酸堿對(duì)Acidsprotons+Bases二、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)醋酸溶液中：酸堿半反應(yīng)1：HAcH++Ac–酸堿半反應(yīng)2：H++H2OH3O+酸1堿1堿2酸2總反應(yīng)：HAc+H2OH3O++Ac–酸1堿2酸2堿1H+實(shí)質(zhì)：兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子(H+)傳遞反應(yīng)。反應(yīng)介質(zhì)：水，非水溶劑或氣相。共軛酸堿對(duì)——強(qiáng)酸弱堿，弱酸強(qiáng)堿酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點(diǎn)與電離理論相比，擴(kuò)大了酸和堿的范圍。如NH4Cl與NaAc，在電離理論中認(rèn)為是鹽，而質(zhì)子理論認(rèn)為NH4Cl中的NH4+是酸，NaAc中的Ac-是堿。酸堿反應(yīng)是

3、質(zhì)子傳遞過程，符合這種要求的反應(yīng)都可劃歸為酸堿反應(yīng)，從而擴(kuò)大了酸堿反應(yīng)的范圍。建立了酸堿強(qiáng)度和質(zhì)子傳遞反應(yīng)的辨證關(guān)系，把酸或堿的性質(zhì)和溶劑的性質(zhì)聯(lián)系起來。如在HAc水中是弱酸，而在液氨中卻是強(qiáng)酸；HNO3在水中是強(qiáng)酸，而在冰醋酸中卻是弱酸。三、酸堿質(zhì)子傳遞平衡和平衡常數(shù)酸(HA)與堿(B-)的質(zhì)子傳遞反應(yīng)，生成A-和HB，達(dá)到平衡后反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度都不變，則有：這是HA與B-的質(zhì)子傳遞平衡。達(dá)到平衡時(shí)，產(chǎn)物濃度的乘積與反應(yīng)物濃度的乘積之比則為其酸堿質(zhì)子傳遞平衡常數(shù)K，即在一定溫度下，其值一定。K值愈大，表示質(zhì)子從HA中轉(zhuǎn)移給B-的能力愈強(qiáng)。HA+B-A-+H

4、B解離平衡常數(shù)K通式：BA=B++A–酸acid----Ka堿base----Kb注意：K只與物質(zhì)的本性和溫度T有關(guān)，與濃度無關(guān)。Ka越大，pKa就越小，酸性越強(qiáng)；Kb越大，pKb就越小，堿性越強(qiáng)；參考p72表5－2pH值：25℃時(shí)，pH+pOH=14;pH<7酸性=7中性>7堿性體液pH體液pH血清成人胃液嬰兒胃液唾液7.35~7.450.9~1.55.06.35~6.85大腸液乳汁淚水尿液8.3~8.46.0~6.9~7.44.8~7.5H2OH++OH–+H++H2OH3O+H2O+H2OOH–+H3O+[H2O]可看成常數(shù)：離子積Kw=[H3O+][O

5、H–]=[H+][OH–]，Kw與T有關(guān)。25℃純水，Kw＝1×10-14（1）離子積[H+]=[OH–]=第二節(jié)酸堿平衡一、水的質(zhì)子自遞平衡共軛酸堿的Ka、Kb與Kw的關(guān)系HB+H2OH3O++B–B–+H2OOH—+HBH2O+H2OOH–+H3O+Kw=[H3O+][OH–]∴Kw=Ka.Kb，即固定溫度下，Ka與Kb成反比。①HB的解離：②B–離子的水解：③水的解離：HB在水溶液中達(dá)到平衡時(shí)，離子的濃度只有一個(gè)。【例】已知NH3的為Kb為1.79×10-5，試求NH4+的Ka。解：NH4+是NH3的共軛酸,故:Ka=Kw/Kb=1.00×10-14/(

6、1.79×10-5)=5.59×10-10答：NH4+的Ka為5.59×10-10.二、一元弱酸、弱堿的電離平衡例：試計(jì)算濃度為C0的醋酸水溶液的pH值。(1)當(dāng)KaCo≥20Kw時(shí)，忽略水的質(zhì)子自遞平衡.HAcH++Ac–起始濃度：Co00解離濃度：CoαCoαCoα平衡濃度：Co—CoαCoαCoα解：設(shè)醋酸的解離度為α….①（2）當(dāng)Co/Ka≥500，即α<5%時(shí)，1—α≈1:Ka=Coα2….②…..③[H+]=[Ac–]=Coα=….④同理，對(duì)于一元弱堿：當(dāng)KbCo≥20Kw，Co/Kb≥500，即α<5%時(shí)，Kb=Coα2④為計(jì)算一元弱酸溶液H+濃

7、度的最簡(jiǎn)公式。三、多元弱酸、弱堿的電離平衡（了解）HCO3—H++CO32—H2CO3H++HCO3—(1)Ka2Co≥20Kw（忽略水的質(zhì)子平衡）(2)Ka1＞＞Ka2，Ka1/Ka2＞102，作一元酸處理：pKa1=6.35pKa2=10.33(3)多元弱堿與多元弱酸同理。例：四、酸堿電離平衡的移動(dòng)a.濃度對(duì)平衡移動(dòng)的影響弱酸HB在水中的質(zhì)子自遞平衡為HB+H2OH3O++B-平衡建立后，若CHB↑，則平衡被破壞，向著HB解離的方向移動(dòng)，即CH3O+↑和CB-↑。而解離度α的變化呢？(1).同離子效應(yīng)HAc+H2OH3O++Ac-Ac–+Na+←NaAc平

8、衡向左移動(dòng)定義：這種在弱酸或弱堿的水溶