第五章 酸碱解离平衡 - 哈尔滨医科大学精品课程建设工程.ppt

第五章 酸碱解离平衡 第一节 酸碱理论 第二节 弱酸、弱碱的解离平衡 第三节 酸、碱溶液 H3O+ 或 OH－ 离子浓 第一节 酸碱理论 一、酸碱电离理论 二、酸碱质子理论 三、酸碱电子理论 四、软硬酸碱理论 一、酸碱电离理论 酸碱电离理论认为：凡在水溶液中电离出的 阳离子全部是 H+ 的化合物是酸；电离出的阴离子 全是 OH- 的化合物是碱。酸碱反应的实质就是 H+ 与 OH- 作用生成 H2O。 酸碱电离理论的优点是能简便地说明酸碱在 水溶液中的反应。但由于该理论把酸碱仅限于水 溶液中，无法说明非水溶剂中的酸碱性。另外， 电离理论把碱限制为氢氧化物，也无法解释氨水 呈碱性这一事实。 二、酸碱质子理论 酸碱质子理论认为：凡能给出质子的物质都是 酸，凡能接受质子的物质都是碱。 （1）酸失去质子后即成为其共轭碱，碱得到质 子后即成为其共轭酸。 （2）酸和碱可以是中性分子，也可以是阳离子 或阴离子。 （3）有些物质既可以作为酸给出质子，又可以 作为碱接受质子，这些物质称为两性物质。 （4）在质子理论中没有盐的概念。 （5）实际上，在溶液中共轭酸碱对之间并不存 在上述简单平衡。 酸碱反应是较强的酸与较强的碱作用，生成 较弱的碱和较弱的酸的过程： 较强酸 + 较强碱 = 较弱碱 + 较弱酸 酸碱质子理论扩大了酸和碱的范围，解决了 非水溶液和气体间的酸碱反应。但是酸碱质子理 论把酸碱只限于质子的给予或接受，不能解释没 有质子传递的酸碱反应。 三、酸碱电子理论 酸碱电子理论认为：凡是能接受电子对的物 质就是酸；凡是能给出电子对的物质就是碱。酸 碱反应的实质是碱提供电子对，与酸形成配位键 而生成酸碱配合物： 酸 + 碱 酸碱配合物 酸碱电子理论是目前应用最为广泛的酸碱理 论。但酸碱电子理论对酸碱认识过于笼统，因而 不易掌握酸碱的特征，也使不同类型反应之间的 界限基本消除，最大的缺点是不易确定酸碱的相 对强度。 四、软硬酸碱理论 （一）软硬酸碱的分类 根据路易斯酸的性质的不同，皮尔逊把酸分为硬酸、软酸和交界酸三类： （1）硬酸：硬酸是半径较小，电荷数大，对外层电子的吸引力强的阳离子。 （2）软酸：软酸是半径较大，电荷数小，对外层电子的吸引力弱的阳离子。 （3）交界酸：介于硬酸和软酸之间的酸称为交界酸。 软硬酸碱规则的含意是：硬酸与硬碱或软酸与软碱都可以形成稳定的配合物；硬酸与软碱或软酸与硬碱形成的配合物不够稳定；交界酸与软碱或硬碱及交界碱与软酸或硬酸都能发生反应，所生成的配合物的稳定性介于上述两类配合物之间。 利用软硬酸碱规则可以判断配合物的稳定性和预测有关化学反应的方向。一切化学反应都有朝着硬酸与硬碱结合或软酸与软碱结合的方向进行的趋势。 第二节?? 弱酸、弱碱的解离平衡 一、一元弱酸、弱碱的解离平衡 二、多元弱酸、弱碱的解离平衡 三、共轭酸碱对 Ka 与 Kb 的关系 一、一元弱酸、弱碱的解离平衡 在一元弱酸 HA 溶液中，存在 HA 与 H2O 之 间的质子转移反应： ? 达到平衡时： 一元弱酸的标准解离常数越大，它的酸性就 越强。 在一元弱碱 A 溶液中，存在 A 与 H2O 之间的质子转移反应： 达到平衡时： 一元弱碱的标准解离常数越大，它的碱性就 越强。 二、多元弱酸、弱碱的解离平衡 多元弱酸在水溶液中的解离是分步进行的。例如，H3PO4 的解离是分成三步进行的。 第一步解离： 第三步解离： 溶液中的 H3O+ 离子主要来自 H3PO4 的第一步解离。多元弱酸的相对强弱就取决于 的相对大小， 越大，多元弱酸的酸性就越强。 第一步解离： 溶液中的 OH- 主要来自 的第一步解离。多元弱碱的相对强弱就取决于 的相对大小， 越大，多元碱的碱性就越强。 三、共轭酸碱对的 与 的关系 共轭酸碱对 HA-A- 在水溶液中存在如下质子转移反应： ? 以上两式相乘得： ? 例题 例 5-1 25 ℃ 时，HAc 的标准解离常数为 1.8×10-5,计算其共轭碱 Ac- 的标准解离常数。 第三节 酸、碱溶液 H3O+ 或 OH- 浓度 的计算 一、一元弱酸溶液 H3O+ 浓度的计算 二、一元弱碱溶液 OH- 浓度的计算