第5章酸碱平衡与沉淀溶解平衡ppt课件.ppt

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1、第5章酸碱平衡与沉淀溶解平衡【学习要求】1.理解酸碱质子理论的概念,掌握酸碱反应的实质。2.掌握弱电解质离解平衡的特点、影响因素，熟悉有关计算。3.掌握缓冲溶液的组成、作用原理、pH计算及配制方法。4、理解溶度积常数的意义，掌握溶度积常数和溶解度之间的关系。5、掌握溶液度积原理的应用，并熟练掌握有关计算。6、了解沉淀反应在分析化学中的应用。S.Arrhenius(1859～1927)1887年瑞典科学家阿仑尼乌斯提出了酸碱离解理论称为阿仑尼乌斯酸碱理论。5.1酸碱理论在水溶液中解离时产生的阳离子全部是H+的物质叫做酸(acid)；解离时产生的阴离子

2、全部是OH－的物质叫做碱(base)。优点：1.揭示了酸碱的本质。2.解释了酸碱中和反应的实质:H++OH-=H2O局限性：1.把酸碱这两种物质完全割裂开来，并把酸碱以及酸碱反应局限在水溶液中。2.非水溶液中发生的酸碱反应以及在水溶液中明显呈酸碱性的物质(如NH4Cl和Na2CO3等)不能说明。酸碱解离理论认为：5.1.1酸碱质子理论酸碱质子理论认为，凡是能给出质子（H+）的物质都是酸；凡是能接受质子（H+）的物质都是碱，既能给出质子，又能接受质子的物质是酸碱两性物质（amphotericacid-base）。布朗斯特(BrfnstedJN,187

3、9-1947)丹麦物理化学家.因酸、碱质子理论而著名于世.5.1.1.1质子酸碱概念例如HNO3，NH4+，H3O+是酸；NH3，CO32－，OH－，Ac－是碱；H2O，H2PO4－，HCO3－是两性物质。酸(A)质子＋碱(B)HClH++Cl-NH4+H++NH3H2PO4-H++HPO42-HCl酸的共轭碱是Cl-NH3碱的共轭酸是NH4+HPO42-是酸，也是碱。两性物质酸给出一个质子后转变为其共轭碱；碱接受一个质子后转变为其共轭酸。相应的一对酸碱称为共轭酸碱对(conjugateacid-basepair)。●酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，

4、其共轭酸越弱●反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的方向进行●对于某些物种而言，是酸是碱取决于参与的具体反应常见共轭酸碱对5.1.1.2.酸碱反应酸1(A1)+碱2(B2)碱1(B1)+酸2(A2)酸碱的质子理论不仅扩大了酸碱的范围，而且扩大了酸碱反应的范围。电解质的离解反应就是水与电解质分子间的质子传递反应。酸离解出质子给水，转变为共轭碱：(1)解离反应H+H+H+(2)中和反应如：H+H+H+中和反应在质子理论中也是酸碱反应。质子理论中没有盐的概念，盐的水解反应也是质子传递的酸碱反应。如：H+H+(3)水解反应(4)水的质子

5、自递反应H2O+H2OH3O++OH－通常简化为：H2OH++OH－因此在水中存在水分子间质子转移的酸碱反应：=[H+][OH－]=1.0×10-14称为水的质子自递常数，或水的离子积常数简称离子积（ion-productofwater）。是一个温度的常数。测得在295K时纯水中c(H+)=c(OH－)=1.0×10-7mol·dm-3。则有：水是两性物质，既可作为酸给出质子，又可作为碱接受质子。2981.008×10-143031.469×10-143132.920×10-143235.474×10-143339.610×10-143735.50

6、0×10-132731.139×10-152781.864×10-152832.920×10-152910.74×10-142936.809×10-142951.000×10-14温度/K温度/K在较严格的工作中，应注意使用实验温度下的数值。通常若反应在室温下进行，为方便起见，KWθ一般取值1.0×10-14。KWθ与温度的关系5.1.2酸碱电子理论路易斯酸碱理论(lewisacid-basetheory)路易斯(LewisGN,1875-1946)美国物理化学家，曾获英国皇家学会戴维奖章、瑞典科学院阿仑尼乌斯奖章、美国吉布斯奖章等lewis酸：凡

7、是可以接受电子对的分子、离子或原子.如Fe3+,Fe2+,Ag+,BF3等;lewis碱：凡是给出电子对的离子或分子.如:X－,:NH3,:CO,H2O:等;lewis酸与lewis碱之间可以配位键结合生成酸碱配合物.电子理论的优缺点:1.优点:酸碱电子理论是目前应用最为广泛的酸碱理论。2.缺点:对酸碱认识过于笼统，不易掌握酸碱的特征，也使不同类型反应之间的界限基本消除，最大的缺点是不易确定酸碱的相对强度。5.2.1一元弱酸弱碱的解离平衡5.2弱酸弱碱的解离平衡5.2.1.1.解离常数例如醋酸的解离HAcH++Ac－在一定温度下：NH3+H2ONH

8、4++OH－同理对于弱碱如氨水的解离：平衡时有：Kbθ：弱碱的解离常数，也叫弱碱的解离常数Kaθ或Kbθ意义：解离平衡时弱