酸碱平衡与沉淀溶解平衡

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1、第五章酸碱平衡与沉淀溶解平衡第一节酸和碱一、酸碱质子理论（一）酸碱质子理论定义酸是能给出质子的分子或离子，称为质子给体，碱是能与质子结合的分子或离子，称质子受体。酸：凡是能释放H+的物质都是酸碱：凡是能接受H+的物质都是碱。水既能接受质子，又能给出质子，称之为两性物质。酸与碱之间是相互对应的关系，这种关系称为共轭关系。它们之间只相差一个质子，称为共轭酸碱对。（二）酸碱的强弱共轭酸碱对的离解常数Ka和Kb之间有确定的关系。以HAc为例：由于溶剂水的浓度是常数，所以它不出现在平衡常数式中。酸碱理论中的酸碱反

2、应就是酸碱之间的质子传递。H+酸1碱1酸2碱2HCl是酸，放出质子给NH3，转变为共轭碱Cl―;NH3是碱，接受质子后，转变成共轭酸NH4+。酸碱质子理论不仅扩大了酸碱的范围，还可以把酸碱离解作用、中和反应、水解反应等，都看作是质子传递的酸碱反应。在同一溶剂中，不同酸碱的相对强弱决定于各酸碱的本性。但同一酸碱在不同溶剂中的相对强弱则由溶剂的性质决定。二、路易斯(Lewis)酸碱概念凡是能给出电子对的分子、离子或原子团都叫做碱；凡是能接受电子对的分子、离子或原子团都叫做酸。路易斯(Lewis)酸碱概念比酸

3、碱质子理论扩大了酸碱的范围。第二节　酸碱平衡水分子的质子传递反应，存在质子自递平衡(autoprotolysisequilibrium)H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-KW=[H+][OH-]=1.0×10-14一、水的质子自递平衡水的离子积KW的重要意义在于它表明水溶液中的[H+]和[OH-]的乘积等于一个常数。不论是酸性还是碱性溶液中，H+和OH-都是存在的。pH=-lg[H+]二、弱酸弱碱电离平衡（一）一元弱酸、弱碱的电离平衡HAH++A-[H+]=条件c/Ka≥500[例1]计算

4、0.1mol•L-1HAc溶液的pH值及电离度α[例2]计算0.01mol•L-1二氯乙酸(CHCl2COOH)溶液的pH值及电离度α[例3]25℃时，0.1mol/L醋酸的电离度为1.32%，求醋酸溶液的电离常数。解：已知25℃时α=1.32%KHAc＝Cα21－α＝0.1×(0.0132)21－0.0132＝1.76×10―5一元弱碱电离平衡的计算[OH-]=Kb•c（二）多元弱酸、弱碱的电离平衡凡是能释放两个或更多的质子的弱酸称为多元弱酸，如：H2CO3、H2C2O4、H3PO4H3PO4+H2O

5、H3O++H2PO4-H2PO-4+H2OH3O++HPO42-HPO42-+H2OH3O++PO43-[例]计算0.10mol•L-1H2S水溶液的[H3O+]、pH和[S2-]以及H2S的电离度多元弱碱在水中的分步接受质子以及溶液中碱度的计算原则与多元弱酸相似，计算时须采用碱度常数Kb[例]计算0.10mol•L-1Na2CO3溶液pH的（三）两性物质的电离平衡[H+]=Ka'Ka[例]计算0.10mol•L-1NaHCO3溶液的值三、拉平效应与区分效应（一）拉平效应强度不同的酸和碱，在某种溶剂的作

6、用下，其酸度或碱度被定位在同一水平上的效应。（二）区分效应在某种溶剂中，强度十分接近的酸和碱，在另一种溶剂中，酸碱强弱却会表现出明显的差别，这种现象称为区分效应。四、同离子效应和盐效应（一）同离子效应在弱电解质溶液中，加入一种与弱电解质含有相同离子的强电解质时，可使弱电解质的电离度降低，这种现象称为同离子效应。例如在HN3•H2O溶液中，加入强电解NH4Cl晶体。NH3•H2ONH4＋＋OH–NH4ClNH4＋＋Cl–（二）盐效应定义：在弱电解质溶液中，加入与弱电解质没有相同离子的强电解质，使弱电解质的

7、电离度增大的效应。例：在醋酸中加入NH4Cl。在氨水溶液中加入NaAc。（三）pH对溶质（药物等）存在状态的影响大多数药物都是有机弱酸或弱碱，它们在生产制备，分析过程及体内吸收时，环境的pH对它们的存在状态都有很大的影响。第三节缓冲溶液在溶液中进行的许多化学反应，特别是在生物体内的化学反应，往往需要在一定的pH值条件下才能正常进行。保证人体正常生理活动的体液都要有一定的pH值，而且不易因外界条件的变化而发生改变，这种体液具有缓冲溶液的特性。学习缓冲溶液的基本原理，不仅有助于后续课程关于体内酸碱平衡理论的

8、学习，而且有助于在理论上阐明某些生理现象和体内的化学反应。一、缓冲溶液的组成和作用机理（一）缓冲溶液的组成能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而保持pH值基本不变的溶液称为缓冲溶液（buffersolution）。缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用（bufferaction）。缓冲溶液由足够浓度的的共轭酸碱对组成。其中，能够抵抗外来强碱的组分是共轭酸，称为抗碱成分。能够抵抗外来强酸的组分是共轭碱，称为抗酸成分。缓冲系的类型：1