【正文】 (堿 1) (堿 2) (酸 2) HAc + H2O H3O+ + Ac (酸 1) (堿 2) (酸 2) (堿 1) HAc H+ + Ac 簡(jiǎn)化平衡式 酸堿反應(yīng)：質(zhì)子的轉(zhuǎn)移 酸堿質(zhì)子理論 (4) H2O + H2O H3O+ + OH H2O H+ + OH 質(zhì)子自遞作用： 水分子之間存在質(zhì)子的傳遞作用 水的離子積： Kw = [H3O+][OH] = [H+][OH] 25℃ , Kw = 1014, pKw= 適用于水溶液、非水溶液，無(wú)鹽的概念。 堿： 凡能離解而產(chǎn)生溶劑負(fù)離子的物質(zhì)為堿。大學(xué)化學(xué)（一） Section: Inanic and Analytical Chemistry 內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 胡明 Email： Tel.: 04714992452轉(zhuǎn) 60206 辦公室：化學(xué)院南樓 206 第一章 : 酸堿反應(yīng) 第二章 : 沉淀反應(yīng) 第三章 : 氧化還原反應(yīng) 第四章 : 原子結(jié)構(gòu)與 元素周期律 無(wú)機(jī)化學(xué)部分 （ 課程設(shè)置及主要內(nèi)容 ） 第五章 :化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) 第六章 :配位反應(yīng) 第七章 : 元素性質(zhì)（一） 第八章 : 元素性質(zhì)（二） 第 1章：酸堿反應(yīng) 酸堿理論概述 電解質(zhì)溶液的電離平衡 酸堿平衡中有關(guān)濃度的計(jì)算 緩沖溶液 第 1章：酸堿反應(yīng) 酸堿理論概述 酸堿電離理論 (Arrhenius酸堿理論） 酸堿溶劑理論 酸堿質(zhì)子理論 (Br?nsted酸堿理論） 酸堿電子理論 (Lewis酸堿理論） 軟硬酸堿理論 (Pearson酸堿理論） ? 酸堿電離理論 （瑞典化學(xué)家 S. A. Arrhenius,1884年） ? 酸堿溶劑理論（美國(guó)科學(xué)家 E. C. Franklin） ? 酸堿質(zhì)子理論 （丹麥化學(xué)家 J. N. Br?nsted， 英國(guó)化學(xué)家 T. M. Lowry ,1923年） ? 酸堿電子理論 （美國(guó)化學(xué)家 L. N. Lewis） ? 軟硬酸堿理論 （ 美國(guó)化學(xué)家 R. G. Pearson,1963年） 酸 堿 酸堿反應(yīng) 酸堿電離理論 酸堿電離理論 (Arrhenius酸堿理論） 經(jīng)典酸堿理論 酸： 水溶液中電離出的陽(yáng)離子全部是 H+的化合物。 水溶劑： H2O H+ + OH 液氨溶劑： 2NH3 NH4+ + NH2（液氨） NH4Cl NH4+ + Cl NaNH2 Na+ + NH2 酸堿反應(yīng)： NH4Cl + NaNH2 － NaCl + NH3 經(jīng)典酸堿理論的擴(kuò)展 局限性： 僅適用于溶劑能離解系統(tǒng)，例如水、 氨、 醇、冰乙酸、丙酮等體系 酸堿質(zhì)子理論 (1) 酸： 凡在反應(yīng)中能給出質(zhì)子的物質(zhì)為酸。 酸堿電子理論 酸： 可以接受電子對(duì)的分子或離子； 電子對(duì)的接受體。H252。離子在受到帶有異種電荷的離子相吸的同時(shí)，還要受到帶有同種電荷的離子的相斥。用 I 表示溶液的離子強(qiáng)度，則： 212 iiI c z??式中 zi 表示溶液中 i 種離子的電荷數(shù)， ci 表示 i 種離子的的摩爾濃度，離子強(qiáng)度 I 的單位為 moldm– 3 CaCl2 溶液等體積混合，所形成的溶液中，各種離子的摩爾濃度分別為 ： 21H11 5m ol L 5m ol L 5m ol L 。 當(dāng)溶液的濃度較大，離子強(qiáng)度較大，濃度與活度之間的偏差較大。 (2)平衡時(shí)生成物濃度方次的乘積與反應(yīng)物濃度方次的乘積的比值為常數(shù) K。 ? 若用 c0 表示醋酸溶液的起始濃度，則有： a[ H ][ A c ][ H A c ]K??－? 2a0[ H ][ H ]Kc??? ? 當(dāng)電離平衡常數(shù) Ka 很小，酸的起始濃度 c0 較大時(shí)，則有 c0?[H+] ，于是上式可簡(jiǎn)化成 ： 適用條件： ① c0 ＞ 500 Ka? ； ② 一元弱酸體系 。 一元弱酸 一元弱堿 HClO 10–8 (CH3)2NH 10–4 HF 10–4 C6H5NH2 10–10 HNO2 10–4 C5H5N 10–9 Ka ? Kb ? Ka? ， Kb?只與溫度有關(guān)，但溫度對(duì)二者影響較小。 dm–3 NH3 酸堿的相對(duì)強(qiáng)弱 酸堿的相對(duì)強(qiáng)弱 酸的強(qiáng)度 取決于它給出質(zhì)子的能力的大??； 堿的強(qiáng)度 取決于它接受質(zhì)子的能力的大小 ； 判斷標(biāo)準(zhǔn)：電離常數(shù)（解離常數(shù)）的大小 。 酸度對(duì)弱酸溶液中各組分濃度的影響 例：一元弱酸 HB溶液中各組分的分布 (推導(dǎo)略） δHB= [H+] [H+]＋ Ka δB = Ka [H+]＋ Ka ， [HB] = cδHB ， [B] = cδB [HB] C = = [B] C δHB + δB = 1 酸度對(duì)弱酸溶液中各組分濃度的影響 例： 計(jì)算 pH＝ HAc和 Ac的分布系數(shù) (HAc的 Ka＝ 105) δHAc＝ [H+] [H+]＋ Ka ＝ ( 105)/( 105+ 105) = δAc＝ Ka [H+]＋ Ka ＝ ( 105)/( 105+ 105) = pH = pKa = , δHAc= δB = 酸度對(duì)弱酸溶液中各組分濃度的影響 例： 計(jì)算 pH＝ ，總濃度為 mol/L草酸溶液的分布系數(shù)及其濃度， Ka1＝ 102, Ka2＝ 105. δH2B ＝ [H+]2 [H+]2＋ Ka1[H+]＋ Ka1 Ka2 [H2B] = cδH2B [HB] = cδHB δHB ＝ Ka1[H+] [H+]2＋ Ka1[H+]＋ Ka1 Ka2 [B2] = cδB2 δB2 ＝ Ka1 Ka2 [H+]2＋ Ka1[H+]＋ Ka1 Ka2 作業(yè)：推導(dǎo)二元弱酸各組分的分布系數(shù) 物料平衡、電荷平衡和質(zhì)子條件 物料平衡方程 (mass balance equation ： MBE） 在一個(gè)化學(xué)平衡體系中，某組分的總濃度等于各組分的平衡濃度之和。 質(zhì)子平衡方程 ， PBE （ 1）由物料平衡和電荷平衡求質(zhì)子平衡方程 （ 2）由溶液中得失質(zhì)子關(guān)系求質(zhì)子平衡方程 物料平衡、電荷平衡和質(zhì)子條件 例： KCN溶液（濃度 c） MBE： [K+] = c [HCN] + [CN] = c EBE： [H+] + [K+] = [OH ]+ [CN] PBE： [H+] + [HCN] = [OH] （ 1）由物料平衡和電荷平衡求質(zhì)子平衡方程 物料平衡、電荷平衡和質(zhì)子條件 例： NaHCO3溶液（濃度 c）質(zhì)子平衡 MBE： [Na+]