无机及分析化学教学课件4溶液中的化学平衡(1)-酸碱电离平衡.pptx

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1、1酸碱平衡Acid-BaseEquilibrium24.1.1强电解质与弱电解质强电离质在水溶液中完全电离HCl=H+(aq)+Cl-(aq)弱电解质在水溶液中只有小部分电离,未电离的分子与离子之间形成平衡:HAc=H++Ac-NH3.H2O=OH-+NH+44.1电解质的电离3解离度(α)例如0.10mol.L-1HAc的解离度是1.32%，则溶液中各离子浓度是c(H+)=c(Ac-)=0.10×1.32%=0.00132mol.L-1。44.1.2活度与活度系数强电解质的解离度并没有达到100%。这主要是由于离子参加化学反应的有效浓度要比实际浓度低。离子的

2、有效浓度称为活度。α=γc式中α表示活度，γ为活度系数，c是溶液的浓度。活度系数——离子氛现象的存在减弱了中心离子的反应能力，反映了反应能力的减弱程度。其数值与溶液中离子的总浓度有关，还与离子的价态有关。5离子氛：由于带不同电荷离子之间以及离子和溶液分子之间的相互作用，使得每一个离子的周围都吸引着一定数量带相反电荷的离子，形成了离子氛。6NaCl溶液中离子氛示意图74.1.2活度与活度系数用离子强度(I)衡量溶液中正负离子作用的大小。I=1/2∑ciZi2=1/2(c1Z12+c2Z22+c3Z32+……+cnZn2)其中ci为第i种离子的浓度，Ｚi为第i种离

3、子的电荷数。由于阳离子总电荷数与阴离子总电荷数相等，只计一半，所以离子强度是各种离子（包括阴离子和阳离子）浓度与电荷数平方乘积求和的1/2。8活度系数与离子强度的关系尚无一种十分满意的定量关系，现公认德拜—休克尔（Debye-Hückel）极限公式比较好lgγ±=-0.509

4、Z+.Z-

5、I1/2其中9也可以按下式计算lgγ±=-0.509

6、Z+.Z-

7、I1/2例4-1求0.01mol.L-1NaCl溶液中Na+和Cl－离子的活度。解：先求出I，再求算γI=1/2∑ciZI2=1/2(c(Na+)Z2(Na+)+c(Cl-)Z2(Cl-))=1/2(0.01×

8、12+0.010×12)=0.010lgγ±=-0.509

9、Z+.Z-

10、I1/2=-0.509×1×1×(0.010)1/2γ±=0.89α(Na+)=α(Cl-)=.010×0.89=0.0089mol.L-1104.2酸碱质子理论酸碱理论简介1、酸碱电离理论(1880~1890阿累尼乌斯)酸：解离的正离子全部为H+的物质；碱：解离的负离子全部为OH的物质。2、酸碱质子理论(1923年布朗斯特、劳莱)酸：能给出质子(H+)的物质；碱：能接受质子(H+)的物质。3、酸碱电子理论(1923年路易斯)酸：能接受电子对的物质；碱：能给出电子对的物质。4、软硬酸碱理

11、论(1963年皮尔逊)根据酸碱电子理论，结合授受电子对的难易程度进行软硬分类。114.2.1理论要点凡能给出质子的物质是酸，凡能接受质子的物质是碱。酸碱十质子HClCl-+H+HAcAc-+H+NH4+NH3+H+H3PO4H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+酸碱可以是中性分子、正离子或负离子。共轭酸碱对：如HCl和Cl-，NH4+和NH3，以及H2PO4-和HPO42-均互为共轭酸碱对。两性物质：在H3PO4－H2PO4-共轭体系中，H2PO4-是碱，在H2PO4-－HPO42-共轭体系中，H2PO4-是酸。4.2酸碱质子理论12酸碱反应实质：任

12、何酸碱反应都是两个共轭酸碱对之间的质子传递反应。HAcH++Ac-酸1碱1H2O+H+H3O+碱2酸2总反应为HAc+H2OH3O++Ac-酸1碱2酸2碱1NH3+H2OOH-+NH4+碱1酸2碱2酸113HCl+NH3NH4++Cl-NH4Cl中的NH4+是酸NaAc中的Ac-是碱HAc与NaOH的中和反应HAc+OH-H2O+Ac-NaAc的水解反应H2O+Ac-HAc+OH-酸碱反应总是由较强的酸与较强的碱作用，向着生成相对较弱的酸和较弱的碱的方向进行。141.水的离子积常数作为溶剂的纯水，其分子与分子之间也有质子的传递H2O+H2OH3O++OH-反应

13、的平衡常数称为水的质子自递常数。以表示=可简单表示为：＝也称为水的离子积常数。在室温（22～25℃）时纯水中的c（H3O+）=c（OH-）=1.0×10-7mol.L-1则=1.0×10-14，p=14.004.2.2酸碱的相对强弱152.弱酸弱碱的解离平衡HAc+H2OH3O++Ac-NH4++H2OH3O++NH3HS-+H2OH3O++S2-称为酸的解离常数，也叫酸常数。越大，酸的强度越大,由＞＞，可知酸的强弱顺序为：HAc＞NH4+＞HS-。1617TheRelationshipBetweenKaandpKaAcidName(Formula)Kaat2

14、5oCpKaHydrogensulfa