文档介绍：第八章酸碱平衡与酸碱滴定法
在水溶液中四大平衡:
酸碱平衡;沉淀平衡;
氧化还原平衡;配位平衡
这些平衡在日常生活中很常见,在化学和化工生产上有重要作用。
酸碱平衡的理论基础
阿伦尼乌斯电离理论
1887年,阿仑尼乌斯提出了酸碱电离理论:
凡是在水溶液中能够电离产生H+ 的物质叫作酸,
能电离产生OH- 的物质叫作碱。
酸:电离出来的阳离子全部是H+的物质。
碱:电离出来的阴离子全部是OH-的物质。
酸碱反应酸+ 碱= 盐+ 水
用电离常数表示酸碱的强弱:
一元酸:
HAc = H+ + Ac-
酸碱的电离程度可以用电离度表示:
以醋酸电离为例说明电离度与电离常数的关系:
HAc = H+ + Ac-
初始: Ca 0 0
平衡: Ca (1-α) Caα Caα
当α很小时(<5%),可以近似:
上式称为稀释定律,它表明了浓度、电离度和平衡常数三者之间的关系。
电离常数与电离度都可以反映弱电解质的电离程度,但是两者是不同的,电离常数是平衡常数,是温度的函数,不随弱电解质浓度的变化而变化;而电离度是转化率的一种形式,表示弱电解质在一定条件下的离解百分率,随弱电解质浓度的降低而增大。
多元酸:
(1) H2A + H2O = H3O+ + HA- Ka1
(2) HA- + H2O = H3O+ + A2- Ka2
对一般的弱酸,Ka1>>Ka2,
第二步离解较小,对c(H+)的影响不大。
☆☆电离理论的局限性
只适用于水溶液,不适用于非水溶液,也不适用于无溶剂的体系。
不能解释NH3、NaAc的碱性。
阿伦尼乌斯生于瑞典,是近代化学史上的一位著名的化学家,
又是一位物理学家和天文学家。
在19世纪上半叶,已经有人提出了电解质在溶液中产生离子的
观点,但在较长时期内,科学界普遍赞同法拉第的观点,认为溶
液中“离子是在电流的作用下产生的”。阿累尼乌斯在研究电解质
溶液的导电性时发现,浓度影响着许多稀溶液的导电性。阿累尼
乌斯对这一发现非常感兴趣,请教导师后开始实验,整理数据,
此间他又发现了一些更有趣的事实。例如,气态的氨是根本不
导电的,但氨的水溶液却能导电,而且溶液越稀导电性越好。
大量的实验事实表明,氢卤酸溶液也有类似的情况。
多少个不眠之夜过去了,阿累尼乌斯紧紧地抓住稀溶液
的导电问题不放。
他的独到之处就是,把电导率这一电学属性,始终
同溶液的化学性质联系起来,力图以化学观点来说明
溶液的电学性质。
实验仅仅是研究工作的开始,更重要的是对实验结果的
思考。阿累尼乌斯已经完成了足够的实验,他离开实验
室,离开了那些电极、烧杯等设备,开始探索实验数据
背后的规律。
在实验中,阿累尼乌斯发现,很稀的溶液通电后的反
应与浓溶液相比,规律要简单得多。以前的化学家也发
现了在浓溶液中加入水之后,电流就比较容易通过,甚
至已经发现加水的多少与电流的增加有一定的关系。然
而他们却很少去想一想,电流和溶液浓度之间的关系。