文档介绍：第四章酸碱电离平衡
一、酸碱质子理论
1 酸碱的定义
酸碱质子理论(Brnsted-Lowry质子理论)
2 酸碱电离平衡(质子理论)
3 酸碱的强弱
二、水的自偶电离平衡
三、弱酸弱碱的电离平衡
1 一元弱酸弱碱的电离平衡(含离子型)
2 多元弱酸弱碱的电离平衡(含离子型)
3 两性离子的电离平衡
四、酸碱电离平衡的移动(同离子效应)
五、缓冲溶液
1 缓冲溶液的组成及缓冲作用
2 缓冲溶液pH的计算
3 缓冲溶液的配制
六、酸碱中和反应
1. 酸碱定义
酸碱质子理论(Brnsted-Lowry 质子理论)

能给出H+ 的物质为酸
能与H+ 结合的物质为碱
NH4+ NH3 + H+
[Al(H2O)6]3+ [Al(H2O)5(OH)]2+ + H+
HCO3– CO32–+ H+
酸碱+ H+
2. 酸碱电离平衡(质子理论)
酸 H+ + 碱
共轭关系
共轭酸共轭碱
HCl H+ + Cl –
酸在水中的电离(酸碱必须同时存在)
HCl + H2O H3O+ + Cl –(全部)
酸1 碱2 酸2 碱1

NH4+ + H2O H3O+ + NH3 (可逆)
酸1 碱2 酸2 碱1
H+
H+
H+
2. 酸碱电离平衡(质子理论)
碱在水中的电离(酸碱必须同时存在)
Ac –+ H2O HAc + OH –(可逆)
碱1 酸2 酸1 碱2
酸碱反应
H+
“有酸才有碱,有碱才有酸
酸中有碱,碱可变酸”
(酸碱相互依存和转化)
3. 酸碱的强弱
取决于(1)酸碱本身释放质子和接受质子的能力
(2)溶剂接受和释放质子的能力
例如: HAc 在水中为弱酸, 但在液氨中为强酸!
酸碱的强弱用 Ka (电离平衡常数)来表征
如:
- - - - (kJ/mol)
水溶液中的共轭酸碱对和Ka值
水溶液中最强酸为
最强碱
H3O+(aq) + H2O (l)  H3O+ (aq) +H2O (l)
K = 1
全部电离
二、水的自偶电离平衡
水本身电离平衡
H2O + H2O H3O+ + OH–
在25 ºC,由电导等方法测得
[H3O+] = [OH–] = × 10–7 (mol/dm3)
则 Kw = [H3O+] [OH–] = × 10–14 ( 无量纲)
Kw 称为水的离子积,是水的电离常数。
Kw随温度的增加,略有增加。
Kw也可由求得
H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH–(aq)
- - - - (kJ/mol)

=
纯水时:
[H3O+] = [OH–] = × 10–7 (mol/dm3)
pH = - lg [H3O+] = 7 = pOH
mol/dm3 强酸时,
[OH–] = Kw / [H3O+]
= × 10–14 / × 10–1
= × 10–13(mol/dm3)
mol/dm3 强碱时,
[H3O+] = Kw / [OH–]
= × 10–14 / × 10–1
= × 10–13(mol/dm3)
水溶液中(纯水、或酸碱溶液), H3O+ 和OH–同时存在, Kw是个常数。(酸溶液中也有OH–,碱溶液中也有H3O+ )
三、弱酸弱碱的电离平衡
1、一元弱酸弱碱的电离平衡
例: mol/dm3 HAc水溶液的酸度,已知
Ka = × 10–5
解:HAc + H2O H3O+ + Ac–
-x x x
设 H3O+ 的平衡浓度为 x
则 Ka = [H3O+] [Ac–] / [HAc]
= x2 / (-x)  x2 /
= × 10–5
x = [H3O+] = ( × × 10–5 )
= × 10–3 (mol/dm3 )
电离度= x / C0 = × 10–3 /
= (%)
一元弱酸(碱)溶液的[H3O+ ] (或[OH–]) 的简化公式
假定:(1)在 mol/dm3 HA水溶液中,水本身的电离可忽略,即由 H2O  H3O+ 产生的[H3O+ ] < 10-7 (mol/dm3);
(2) HA的电离度 5% ,或 c/K  380 (400)
其中,c 为HA的起始浓度;K 为平衡常数。
一元弱酸(碱)溶液的[H3O+ ]