第三章-酸碱质子理论

3.2.1 水溶液中酸碱平衡处理的方法 3.2.2 各种体系中[H+]的计算
3.3 酸碱指示剂
3.3.1 酸碱指示剂的作用原理及变色范围 3.3.2 影响指示剂变色范围的各种因素 3.3.3 混合指示剂
3.4 酸碱滴定
3.4.1 酸碱滴定曲线与指示剂的选择 3.4.2 酸碱滴定中CO2的影响
3.5 酸碱滴定法的应用
例如：
写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-， C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.
写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-， C6H5OH，C6 H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.
COO-
COO-
COO-
的共轭酸为
COO-H
3.1.2 酸碱反应的平衡常数 Equilibrium constant 酸的离解 Acid dissociation 水的自递
HA H A
H2O H OH
Ka

H A HA
Kw HOH 1.00 1014
H2O 的共轭碱为 OH-；； H2C2O4 的共轭碱为 HC2O4-； H2PO4-的共轭碱为 HPO42-； HCO3-的共轭碱为 CO32-；； C6H5OH 的共轭碱为 C6H5O-； C6H5NH3+的共轭碱为 C6 H5NH3； HS-的共轭碱为 S2-； Fe(H2O)63+的共轭碱为 Fe(H2O)5(OH)2+； R-NHCH2COOH 的共轭碱为 R-NHCH2COO。
酸碱质子理论
Brösted-Lowry theory——质子酸碱理论
共轭酸
conjugate acid
共轭碱 + H+
conjugate base proton
理解质子酸碱理论：
酸碱共轭关系 酸碱反应的实质
酸碱共轭关系 共轭酸
共轭碱 + H+
（1）HCO3- H CO32-
（2）H2CO3 H HCO3-
3.0 酸碱理论与酸碱反应 3.1.1 现代酸碱理论 3.1.2 酸碱反应的平衡常数 3.1.3 活度与浓度、平衡常数的几种形式
3.1 pH对酸碱各型体分布的影响 3.2.1 分布系数的定义 3.2.2 一元酸（碱）的分布系数 3.2.3 多元酸（碱）的分布系数 3.2.4 优势区域图
3.2 酸碱溶液中[H+]的计算
R—NHCH2COO-，
COO-
。
答：H2O 的共轭酸为 H+； NO3-的共轭酸为 HNO3； HSO4-的共轭酸为 H2SO4； S2 的共轭酸为 HS-； C6H5O-的共轭酸为 C2H5OH Cu(H2O)2(OH)2 的共轭酸为 Cu(H2O)2(OH)+； (CH2)6N4 的共轭酸为(CH2)6NH+； R—NHCH2COO-的共轭酸为 R—NHCHCOOH，
(1)酸的离解：以醋酸在水中的离解为例，如图所示。酸的
离解反应是质子从酸转移到水的反应。此处，水作为碱接 受质子。
(2)碱的离解反应：以NH3在水溶液中的离解反应为例，如
图所示。碱的离解反应是质子从水转移到碱的反应。此处， 水作为酸给出质子。
(3)盐的水解：以铵盐和醋酸盐的水解为例。氯化铵的水解，
If a reaction is reversed, then K’ = 1/K. If two reactions are added, then K3 = K1K2
Example
Given that
Kw 1.0 1014 K NH3 1.8 105
find the equilibrium constant for the reaction
也就是质子从一个水分子转移到另一个水分子。
H2O H

H
3
O
H2O H OH
H
2O

H
2O

H
3
O

OH

简化：H2O H OH
(5)中和反应：所谓的中和反应，是以上各类离 解反应的逆反应。
OH H H2O H Ac HAc NH4 OH NH3 H2O
也就是弱酸NH4+的离解，是质子从酸NH4+转移到H2O的反 应；醋酸钠的水解，也就是弱碱Ac-的离解，是质子从H2O
转移到Ac-的反应。所以从质子理论来说， “盐的水解” 也是酸碱之间的质子传递。
NH
4

H2O

NH3

H3O
Ac H2O HAc OH
(4)水的质子自递反应：在水分子H2O之间产生的质 子转移反应称为水的质子自递反应。所谓水的离解
NH4+
NH3(aq) + H+
多元酸
H3A
pKa1 pKb3
H2A-
pKa2 pKb2
pKa3
HA2-
pKb1
A3-
pKa1 pKb3 pKw pKa2 pKb2 pKw pKa3 pKb1 pKw
例题3-1 求HS-的pKb 。
解
HS H H2S
pKb2 pKw - pKa1 14.00 7.05 6.95
(25o C)
碱的离解 Base dissociation 对共轭酸碱对 HA—A-
A H2O OH- HA
Kb

HA OH A
KaKb

H A HA
HAOH A
HOH Kw
pKa pKb pKw 例题
结论与例题1
例如：
写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-， HSO4-，S2-，C6H5O-，Cu( H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，
COO-
R—NHCH2COO-，
COO-
。
写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，Cu( H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，
COO-
3.6.1 酸碱标准溶液的配制与标定 3.6.2 酸碱滴定法的应用实例
酸碱质子理论
Brösted-Lowry theory——质子酸碱理论定义：
能给出质子的物质是酸，能给出多个质子的物质 是多元酸，
能接受质子的物质是碱，能接受多个质子的是多 元碱。
酸(HA)给出质子后变成它对应的共轭碱(A-)，碱 (A-)接受质子后便变成它对应的共轭酸。HA和A-相 互依存，称之为共轭酸碱对，共轭酸碱对间通过质 子转移而相互转化。
问题：H+ 的共轭碱是什么型体？ H2O是酸还是碱？
酸碱反应
酸给出质子的反应、碱接受质子的反应都称作酸碱 半反应，质子的授与受总是同时存在的，所以半反 应都不能单独发生。
酸给出质子必须有另一种能接受质子的碱存在才能 实现。
酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对共同作用的结果， 其实质是质子的转移。
（3）NH
4

H

NH 3
（4） NH3 （C2H4） NH3 NH3 （C2H4） NH2 H （乙二胺盐） （乙二胺盐）
（5） NH3CH2COOH NH3CH2COO- H
(氨基酸盐）
(氨基酸）
酸碱可以是中性分子、阴离子或阳离子。
同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表现出不同的酸碱性。