【正文】 堿：能接受質(zhì)子（ H+） 的物質(zhì)是堿。不能說明氣相和非水溶液中物質(zhì)的酸堿行為。 評價(jià) 優(yōu)點(diǎn)：概念直觀，易于測量比較相對強(qiáng)度?？啥坑?jì)算，便于比較強(qiáng)度大小。如 NaOH、 NH3 酸堿反應(yīng)： H++OH ? H2O， 本質(zhì)是酸堿中和反應(yīng)。上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 1 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) Chap3 acid base reactions and precipitation reactions 本章 主要內(nèi)容 第一節(jié) 水的離解和溶液的酸堿性 (Selfionization of water) 第二節(jié) 弱電解質(zhì)的離解平衡 (ionization equilibrium of weak electrolytes) 第三節(jié) 鹽類的水解 (hydrolysis of salt) 第四節(jié) 沉淀反應(yīng) (precipitation reactions) 溶液中的離子反應(yīng)主要涉及溶液的酸堿性及沉淀的形成 酸堿平衡 (acidbase equilibriums) 鹽類水解 (hydrolysis of salts) 沉淀溶解 ( precipitationsolubility equilibrium) 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 2 第一節(jié) 水的離解和溶液的酸堿性 第一節(jié) 主要內(nèi)容 一、酸堿電離理論 (the acidbase ionization theory) 二、酸堿質(zhì)子理論 (proton acidbase theory) 三、酸堿電子理論 (Lewis acidbase theory) 四、水的離解和溶液的酸堿性 (selfionization of water) 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 3 一、阿侖尼烏斯酸堿電離理論 (Arrhenius) 定義 酸：在水溶液中能電離出 H+的物質(zhì)是酸。如 HCl、 HAc 堿：在水溶液中能電離出 OH的物質(zhì)是堿。 酸堿的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) pH, pKa， pKb， pKw。 水溶液中最強(qiáng)的酸是 H+,最強(qiáng)的堿是 OH。 缺點(diǎn)：只適用于水溶液中。 其它酸堿理論 :布朗斯特質(zhì)子酸堿理論 bronsted 路易斯電子酸堿理論 Lewis 軟硬酸堿理論 SoftHard 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 4 二、布朗斯特質(zhì)子酸堿理論 (proton acidbase theory) 定義： 酸：能給出質(zhì)子（ H+） 的物質(zhì)是酸。 Kw=Ka 堿接受質(zhì)子后形成的物種叫做該堿的共軛酸。本質(zhì)是 質(zhì)子的轉(zhuǎn)移 。 堿：能接受電子對（ e ） 或離域電子的物質(zhì)是酸。 電子的授受關(guān)系 :酸 + 堿 = 酸堿加合物（配合物） lewis酸堿強(qiáng)度 :可用配合物穩(wěn)定性 (穩(wěn)定常數(shù)來衡量 ) 舉例 ： BCl3+:NH3=Cl3B ←NH 3， AlCl3 + Cl = AlCl4 注意 ： HNO HCl、 H2CO3等不是 Lewis酸 Lewis酸 ： 金屬陽離子： Ni2+、 Cu2+、 Fe3+、 Zn2+ 缺電子化合物： BF AlCl3等 Lewis堿： 陰離子： F、 Cl、 Br、 OH、 CN、 H等 具有孤對電子的中性分子： CH3OH、 NH3等 含有 C=C雙鍵的分子： K[Pt(C2H4)Cl]等 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 6 四、水的電離與 pH標(biāo)度 水的電離平衡 H2O(l) ? H+ (aq) +OH (aq) 水有微弱的導(dǎo)電能力 [H+]=[OH]＝ 107 水的離子積 Kw=[H+][OH]＝ 1014 Or {C(H+)/C0}{ C(H+)/C0}＝ 1014 14w ????? RTG mr??時(shí)：p O HpHOHp O HHpH ?????? ?? 14 ],l o g [ ],l o g [溶液的酸堿性 pH范圍通常為 114， pH0(超強(qiáng)酸 )及 pH14(超強(qiáng)堿 ) 生物體 pH:血液 ()。常見酸堿溶液的 K見 P505附表 5 一元弱酸 pH值的計(jì)算： HB ? H+ + B 初始 C 0 0 平衡 C [H+] [H+] [H+] ][][ 2???? HCHKa?0 ][][ 2 ????? ?? CKHKH aa ?? 精確式＋ ????? 2 4][H 2 CKKKaaa???上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 9 常見酸堿電離平衡常數(shù) (equilibrium constant) 酸 Ka pKa 堿 Kb pKb HIO3 101 IO3 1014 HSO4 102 SO42 1013 H3PO4 103 H2PO4 1012 HNO2 104 NO2 1011 HF 104 F 1011 HAc 105 Ac 1010 HClO 108 ClO 107 NH4+ 1010 NH3 105 HCN 1010 CN 105 HS 1015 S2 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 10 一元弱酸 pH計(jì)算的近似公式的推導(dǎo) (deduce) ?? ????C][ ][ HCH ，＝因 0 ][][ 2 ????? ?? CKHKH aa ?? 01) ( 0 2222 ????????????? ???? CKCCKCKC aaa ???)1( )1( 222 ???? ????????? ?? aa KCCKCCKHHCKHCKHCKCHKaaaaa???????????????????????????????][ ][1 ][C][11C %5][ 1C 2222222即則若，??????近似式＝＋精確式 ][H 2 4][H 2CKCKKK aaaa ????? ?? ????上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 11 二、電離度與稀釋定律 (dilution law) )( )1( )( 222???? ??????? CCCC CK a? CK a??? 稀釋定律： 溫度一定時(shí)，濃度越稀，電離度越大。L1 HAc溶液的 [H+]濃度和解離度。L1 ?=[H+]/c酸 100％ = 103/ 100％ =％ 答 :[H+]濃度為 103mol 332 H C OHCOH 1. ?? ?233 COHH C O 2. ?? ?73231 1034]CO[H]][H CO[H ??? ??? .Ka?113232 1065][H CO]][CO[H ??????? .K a?由 Ka1Ka2可知，多元弱酸電離以第一步為主。 注意：溶液中 [H+]只有一個(gè)值，它應(yīng)滿足上述兩個(gè)關(guān)系。L1) [H+]≈[HS ]= 105molL1) 由上可得下列結(jié)論： ①多元酸 K1K2K3時(shí) ,求 [H+]時(shí)當(dāng)做一元酸處理； ②二元酸中酸根的濃度近似于 K2，與酸的原始濃度關(guān)系不大。 HAc ? H+ + Ac NaAc → Na+ + Ac 增加生成物濃度平衡向反應(yīng)物（向左移動(dòng)），使 HAc 的電離度減小。 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 17 同離子效應(yīng)的計(jì)算 例題 :在 L1求該溶液的 H+離子濃度和解離度。L1 ② ?=[H+]/c 100％ =％ 由于同離子效應(yīng)， L1，解離度 ?為 ％ 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 18 六、緩沖溶液 (Buffers) 先看一個(gè)實(shí)驗(yàn) ? 定義： 能夠抵抗 外加少量酸堿 或 適當(dāng)稀釋 ，本身 pH值不發(fā)生 顯著變化 的溶液叫緩沖溶液。 ? 緩沖溶液的組成： 通常是由弱酸 弱酸鹽，弱堿 弱堿鹽構(gòu)成。 （ 2）當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)，加入的 OH立即與 H+結(jié)合生成 H2O,促使 HAc進(jìn)一步電離以補(bǔ)充 [H+],使 [H+]不會(huì)顯著減少，HAc為抗堿成分。 H Ac +OH H 2 O H + + Ac 加少量酸?加少量堿（大量） （大量）上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 20 緩沖溶液 pH值的計(jì)算 (HH Equation) HAc(C酸 )NaCl(C鹽 )為例 HAc ? H+ + Ac 初始 C酸 0 C鹽 平衡 C酸 x x C鹽 +x 酸鹽酸鹽酸鹽CCHCCxxCxCxKa ???????? ? ][)()(?酸鹽鹽酸 ，CCpKCCKHaa l ogpH ][ ????? ??)(lg ACCpKpH a ???酸鹽? )(lg BCCpKpO Hb ???堿鹽?HendersonHasselbalch equation ①緩沖溶液 pH值由 pKa和 lg(C鹽 /C酸 )兩項(xiàng)決定 ,主要由 pKa決定。 1pH)。 ③緩沖溶液有一定的緩沖容量 ,當(dāng) (C鹽 /C酸 )=1時(shí)緩沖能力最強(qiáng)。 ? 通過調(diào)整 (C酸 /C鹽 )可得任意 pH值的緩沖溶液 。 藥用要求無毒。 (3)科研工作中經(jīng)常大量使用各種 pH值的緩沖溶液。根據(jù)鹽的組成不同，可分為以下幾類鹽。 ??? wHA caAch KKK ??? )()(HAcAc互為共軛關(guān)系 上一頁 下一頁 第 03章 酸堿反應(yīng)與沉淀反應(yīng) 主目錄 25 強(qiáng)酸弱堿鹽 :（如