高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第8讲《电解质溶液和电离平衡》详解.pdfVIP

高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第 8 讲 电解质溶液和电离平衡 【竞赛要求】 酸碱质子理论。弱酸、弱碱的电离常数。缓冲溶液。利用酸碱平衡常数的计算。溶度积 原理及有关计算。离子方程式的正确书写。 【知识梳理】 一、酸碱质子理论（Bronsted 理论） 最初阶段人们从性质上认识酸碱。酸：使石蕊变红，有酸味； 碱：使石蕊变蓝，有涩味。 当酸碱相混合时，性质消失。当氧元素发现后，人们开始从组成上认识酸碱，以为酸中一定 含有氧元素；盐酸等无氧酸的发现，又使人们认识到酸中一定含有氢元素。 阿仑尼乌斯（Arrhenius）的电离学说，使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。 HA = H+ + A － 电离出的正离子全部是 H+ ；MOH = M+ + OH－ 电离出的负离子全部是 OH－。进一步从平衡 角度找到了比较酸碱强弱的标准，即 K a 、 K b 。阿仑尼乌斯理论在水溶液中是成功的，但其 在非水体系中的适用性，却受到了挑战。例如：溶剂自身的电离和液氨中进行的中和反应， 都无法用阿仑尼乌斯的理论去讨论，因为根本找不到符合定义的酸和碱。 为了弥补阿仑尼乌斯理论的不足，丹麦化学家布仑斯惕（Bronsted）和英国化学家劳里 （Lowry）于 1923 年分别提出了酸碱质子理论。 1、酸碱的定义 质子理论认为：凡能给出质子（H+）的物质都是酸；凡能接受质子的物质都是碱。如 HCl， ? ? ? － ? 2? NH 4 ，HSO 4 ，H2PO 4 等都是酸，因为它们能给出质子；CN ，NH3，HSO 4 ，SO 4 都是碱，因 为它们都能接受质子。为区别于阿仑尼乌斯酸碱，也可专称质子理论的酸碱为布仑斯惕酸碱。 由如上的例子可见，质子酸碱理论中的酸碱不限于电中性的分子，也可以是带电的阴阳离子。 ? 若某物质既能给出质子，又能接受质子，就既是酸又是碱，可称为酸碱两性物质，如 HCO 3 等， 通常称为酸式酸根离子。 2、酸碱的共轭关系 质子酸碱不是孤立的，它们通过质子相互联系，质子酸释放质子转化为它的共轭碱，质 子碱得到质子转化为它的共轭酸。这种关系称为酸碱共轭关系。可用通式表示为：酸 碱 ? ? + 质子，此式中的酸碱称为共轭酸碱对。例如 NH3 是 NH 4 的共轭碱，反之，NH 4 是 NH3 的共 ? ? 2? 轭酸。又例如，对于酸碱两性物质，HCO 3 的共轭酸是 H2CO3，HCO 3 的共轭碱是 CO 3 。换言 ? ? 2? 之，H2CO3 和 HCO 3 是一对共轭酸碱，HCO 3 和 CO 3 是另一对共轭酸碱。 3、酸和碱的反应 跟阿仑尼乌斯酸碱反应不同，布仑斯惕酸碱的酸碱反应是两对共轭酸碱对之间传递质子 - 1 - 的反应，通式为： 酸 1 + 碱 2 碱 1 + 酸 2 － ? 例如： HCl + NH3 Cl