文档介绍：第四章解离平衡
Chapter 4
Ionization Equation
本章学****要求
了解近代酸碱理论(重点是酸碱质子论)的基本概念
掌握一元弱酸、弱碱的解离平衡和多元弱酸、弱碱分级解离平衡的计算。
了解活度、活度系数、离子强度等概念。理解同离子效应和盐效应对解离平衡的影响。
了解缓冲作用原理及缓冲溶液的组成和性质,掌握缓冲溶液的pH的计算,并能配制一定pH的缓冲溶液。
理解难溶电解质沉淀溶解平衡的特点,会运用溶度积规则判断沉淀溶解平衡的移动以及有关的计算。
4-1 酸碱理论(theory of acids and bases)
近代酸碱理论(配碱电离理论):在水中能解离出的正离子全是H+的化合物为酸;解离出的负离子全是OH-的化合物为碱。
酸碱质子论(proton theory of acids and bases)
酸碱电子论(electronic theory of acids and bases)
硬软酸碱规则(rule of hard and soft acids and bases)
1884年阿累尼乌斯(Arrhenius S A,1859-1927,瑞典物理化学家)首先提出近代酸碱理论,他早在自己的博士论文中就提出了***化钠水溶液中含有独立的钠离子和***离子这样一种革命性的观点。 1903年他因为其电离理论对化学的发展所做的特殊贡献而荣获诺贝尔化学奖。
4-1-1 酸碱质子论
1、定义
凡能释放H+的分子或离子为酸(布朗斯特酸),凡能接受H+的分子或离子为碱(布朗斯特碱)。
由丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱各自独立地于1923年提出。
说明:
(1)酸可以是中性分子、正离子或负离子,碱也可以是中性分子、正离子或负离子。
例:酸—HCl、NH4+、HSO4-、H2PO4-
碱—NH3、[Al(OH)(OH2)5]2+、Cl-、
HSO4-、SO42-、NaOH
可见,在质子理论中,酸碱不再局限于分子,不再局限于溶剂,可以是非水体系或无溶剂体系,也说明同一物质在不同环境(介质)中,表现不同的性质。
(2)酸和碱不是孤立的,而是统一在对质子的关系上。酸释放出H+后变成碱,碱结合H+后变成酸。这种情况称为共轭关系。酸和其释放H+后的相应碱为共轭酸碱对(conjugated acid base pair)。
溶液中并不存在单个的共轭酸碱对的平衡,实际上的酸碱反应是两个共轭酸碱对共同作用的结果。质子在两对之间的传递是反应的实质。
(3)有些物质既可释放H+又可接受H+,它们既可作为酸也可作为碱,称之为***物质(pound)。
例:H2PO4-、HPO42-、HCO3-、HSO4-、H2O
(4)酸越强(越易释放H+),则其共轭碱越弱(越难结合H+)。反之亦然。
例:H3O+~H2O、H2O~OH-
(5)酸碱平衡是两个共轭酸碱对共同作用的结果,反应的实质是两共轭酸碱对之间的质子传递反应。据此,质子论不仅扩大了酸碱范围,而且把中和、解离、水解等反应都统一为质子传递反应。
例:中和反应
解离反应
水解反应
练****P96 2、3
2、酸碱强度(与酸碱本性和溶剂本性有关)
(1)解离常数:
酸碱在水溶液中表现出来的相对强度可用解离常数(ionization constant)来表征。
(2)利用酸碱解离常数判断质子酸碱的强弱,进一步判断酸碱反应的方向。酸越强, 值越大,其共轭碱就越弱;反之,碱越强, 值越大,其共轭酸就越弱。
注意:酸碱反应总是由较强的酸和较强的碱向生成较弱的酸和较弱的碱方向进行。
例: