文档介绍：第03章酸碱反应与沉淀反应 Chap3 acid base reactions and precipitation reactions
本章主要内容
第一节水的离解和溶液的酸碱性(Self-ionization of water)
第二节弱电解质的离解平衡 (ionization equilibrium of weak electrolytes)
第三节盐类的水解(hydrolysis of salt)
第四节沉淀反应(precipitation reactions)
溶液中的离子反应主要涉及溶液的酸碱性及沉淀的形成
1、酸碱平衡(acid-base equilibriums)
2、盐类水解(hydrolysis of salts)
3、沉淀溶解( precipitation-solubility equilibrium)
第一节水的离解和溶液的酸碱性
第一节主要内容
一、酸碱电离理论 (the acid-base ionization theory)
二、酸碱质子理论 (proton acid-base theory)
三、酸碱电子理论 (Lewis acid-base theory)
四、水的离解和溶液的酸碱性 (self-ionization of water)
一、阿仑尼乌斯酸碱电离理论(Arrhenius)
1、定义
酸:在水溶液中能电离出H+的物质是酸。如HCl、HAc
碱:在水溶液中能电离出OH-的物质是碱。如NaOH、NH3
酸碱反应:H++OH- ⇋ H2O,本质是酸碱中和反应。
2、酸碱的强度标准
pH, pKa,pKb,pKw。可定量计算,便于比较强度大小。
水溶液中最强的酸是H+,最强的碱是OH-。
3、评价优点:概念直观,易于测量比较相对强度。
缺点:只适用于水溶液中。不能说明气相和非水溶液中物质的酸碱行为。
其它酸碱理论:布朗斯特质子酸碱理论 bronsted 路易斯电子酸碱理论 Lewis 软硬酸碱理论 Soft-Hard
二、布朗斯特质子酸碱理论(proton acid-base theory)
1、定义:酸:能给出质子(H+)的物质是酸。
碱:能接受质子(H+)的物质是碱。 Kw=Ka·Kb
2、酸碱共轭关系(conjugate acid-base ) 酸给出质子后形成的物种叫做该酸的共轭碱。 碱接受质子后形成的物种叫做该碱的共轭酸。
3、举例:HCl = H+ + Cl- NH4+ + NH2- = NH3 + NH3
酸= H+ + 碱酸1+ 碱1 = 碱2 + 酸2
4、酸碱的强度标准:[H+],pH、pKa,pKb,pKw
5、评价:所有质子体系,与溶剂无关。本质是质子的转移。
1、下列物质哪些是酸?哪些是碱?哪些既是酸又是碱?
Al(H2O)63+、HS-、CO32-、H2PO4-、NO3-、HCl、Ac_、OH-
2、下列物质的共轭酸是什么?SO42-、S2-、H2PO4-、NH3
3、下列物质的共轭碱是什么?HClO4、HCN、H2O2、NH4+
课堂练习
三、路易斯酸碱电子理论(Lewis acid-base theory)
1、定义:酸:能给出电子对(e-)或离域电子的物质是碱。
碱:能接受电子对(e- )或离域电子的物质是酸。
2、酸碱反应的本质是:A + :B = A :B (A←B) 。
电子的授受关系:酸+ 碱= 酸碱加合物(配合物)
lewis酸碱强度:可用配合物稳定性(稳定常数来衡量)
3、举例:BCl3+:NH3=Cl3B ←NH3, AlCl3 + Cl- = AlCl4-
注意:HNO3、HCl、H2CO3等不是Lewis酸
Lewis酸:金属阳离子:Ni2+、Cu2+、Fe3+、Zn2+
缺电子化合物:BF3、AlCl3等
Lewis碱:阴离子:F-、Cl-、Br-、OH-、CN-、H-等
具有孤对电子的中性分子:CH3OH、NH3等
含有C=C双键的分子:K[Pt(C2H4)Cl]等
四、水的电离与pH标度
1、水的电离平衡 H2O(l) ⇋ H+ (aq) +OH- (aq)
水有微弱的导电能力[H+]=[OH-]=10-7 水的离子积 Kw=[H+][OH-]=10-14 Or {C(H+)/C0}{ C(H+)/C0}=10-14
2、溶液的酸碱性
pH范围通常为1-14,pH<0(超强酸)及 pH>14(超强碱)
生物体pH:血液(-);胃液(-):唾液(-)
3、pH值的测定方法
1、酸碱指示剂:甲基橙,甲基红,酚酞
2、pH试纸:广泛pH试纸,精密pH试纸(1-3,3…) 3、酸度计:使用两种电极:玻璃电极和