8 2009第八章酸碱平衡 ppt课件
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教学课件7酸碱平衡
的抵抗作用。
二、缓冲溶液的组成
1、组成：
共轭碱
缓冲溶液↗抗酸成分（能与强酸作用） 缓冲系统 ↘抗碱成分（能与强碱作用）
共轭酸碱对
2、常见类型： 共轭酸
（1）弱酸及其盐：如：HAc—NaAc、
H2CO3—NaHCO3、H3PO4—NaH2PO4等； （2） 弱碱及其盐：如：NH3—NH4Cl等； （3）多元酸的酸式盐及其对应的次级盐：
2.下列哪种溶液能与0.2 molL－1NaHCO3等体积混合 配成缓冲溶液 （ ）
A、0.2 molL－1HAc
B、0.2 molL－1KOH
C、0.1 molL－1H2SO4
D、0.1 molL－1NaOH
三、缓冲溶液的作用原理
HAc-NaAc混合溶液： N a A c
H A c
N a + + A c -
酸及其共轭碱
酸 名称 高氯酸 硫酸 硫酸氢根 水合氢离子
水 铵离子
氨 氢溴酸
化学式
HClO4 H2SO4 HSO4H3O+ H2O NH4+ NH3 HBr
共轭碱
化学式
名称
ClO4HSO4SO42H2O OH-
高氯酸根 硫酸氢根
硫酸根 水
氢氧根
NH3 NH2Br -
氨 氨基离子
溴离子
从表中的共轭酸碱对可以看出：
H2O + NH3 NH4+ +OH酸1 碱2 酸2 碱1
可见在酸的电离过程中，H2O接受质子，是一 个碱，而在NH3的电离过程中，H2O放出质子，又 是一个酸，所以水是两性物质。
H2O + H2O
H3O++OH-
由于H3O+与OH-均为强酸和强碱，所以平衡强
二、缓冲溶液的组成
1、组成：
共轭碱
缓冲溶液↗抗酸成分（能与强酸作用） 缓冲系统 ↘抗碱成分（能与强碱作用）
共轭酸碱对
2、常见类型： 共轭酸
（1）弱酸及其盐：如：HAc—NaAc、
H2CO3—NaHCO3、H3PO4—NaH2PO4等； （2） 弱碱及其盐：如：NH3—NH4Cl等； （3）多元酸的酸式盐及其对应的次级盐：
2.下列哪种溶液能与0.2 molL－1NaHCO3等体积混合 配成缓冲溶液 （ ）
A、0.2 molL－1HAc
B、0.2 molL－1KOH
C、0.1 molL－1H2SO4
D、0.1 molL－1NaOH
三、缓冲溶液的作用原理
HAc-NaAc混合溶液： N a A c
H A c
N a + + A c -
酸及其共轭碱
酸 名称 高氯酸 硫酸 硫酸氢根 水合氢离子
水 铵离子
氨 氢溴酸
化学式
HClO4 H2SO4 HSO4H3O+ H2O NH4+ NH3 HBr
共轭碱
化学式
名称
ClO4HSO4SO42H2O OH-
高氯酸根 硫酸氢根
硫酸根 水
氢氧根
NH3 NH2Br -
氨 氨基离子
溴离子
从表中的共轭酸碱对可以看出：
H2O + NH3 NH4+ +OH酸1 碱2 酸2 碱1
可见在酸的电离过程中，H2O接受质子，是一 个碱，而在NH3的电离过程中，H2O放出质子，又 是一个酸，所以水是两性物质。
H2O + H2O
H3O++OH-
由于H3O+与OH-均为强酸和强碱，所以平衡强
酸碱平衡课件ppt.ppt
呼吸加深加快
CO2排出↑
㈢组织细胞的调节作用
K＋ Na＋
ClH＋
H＋
HCO3- K＋
H＋
H＋
Na＋
K＋
Na＋
组织细胞
㈣肾脏的调节
肾脏通过排酸（H＋或固定酸）以及重吸 收碱（HCO3－）对酸碱平衡进行调节
近曲小管泌H＋和对NaHCO3的重吸收 调
节 方
远曲小管泌H＋和对NaHCO3的重吸收
式 近曲小管上皮细胞泌NH4＋
实际碳酸氢盐(actual bicarbonate, AB)
隔绝空气的血标本在实际状态下测得的HCO3-含量
✓ 受呼吸和代谢两方面的影响
✓AB,SB 同时升高
代谢性碱中毒
✓AB,SB 同时降低
代谢性酸中毒
• AB＞ SB，CO2潴留
呼吸性酸中毒
• AB＜ SB，CO2排出过多 呼吸性碱中毒
㈣缓冲碱（buffer base, BB）
H2O
H＋ ＋ Buf -
H2CO3 HBuf
缓冲作用即刻发生，HCO3- ↑↑
细胞内外离子交换的缓冲作用
K+ H+
2-4小时起作用，易引起低钾血 症
肺的调节
H＋↓ 外周化学感受器
呼吸中枢 抑制
呼吸频率幅度↓
CO2排出↓
pH↓
[HCO3-]↑ [H2CO3]↑
PaCO2 ↑
✓作用迅速，24小时达高峰 ✓代偿作用极限：PaCO2↑至55mmHg
近曲小管和集合管泌H＋、重吸收HCO3－
毛细血管 K＋
近曲小管上皮细胞 Na＋
Na＋H＋＋ HCO3－ H2CO3
CA
H2O＋CO2
肾小管腔 集合管上皮细胞
生理学课件酸碱平衡
肺部疾病对酸碱平衡影响
1 2
慢性阻塞性肺疾病（COPD）
COPD患者由于气道受阻和肺泡弹性降低，导致 肺泡通气量减少，CO2排出受阻，容易引发呼吸 性酸中毒。
支气管哮喘
支气管哮喘发作时，气道痉挛导致通气障碍， CO2排出减少，同样可能引发呼吸性酸中毒。
3
肺水肿
肺水肿时，肺泡内液体增多，影响肺泡通气量， 使CO2排出减少，可能导致酸碱失衡。
感谢观看
生理意义
磷酸盐缓冲系统在细胞内液和细胞外液中均存在，对于维 持细胞内外酸碱平衡具有重要作用。
蛋白质缓冲系统
要点一
组成
主要由血浆中的蛋白质，如白蛋白、 球蛋白等组成。
要点二
作用机制
蛋白质分子中含有许多可解离的酸性 或碱性基团，这些基团在不同pH值 下可发生解离或结合H+，从而起到 缓冲作用。当体内酸度增加时，蛋白 质分子中的碱性基团结合H+，当体 内碱度增加时，酸性基团则释放出 H+。
诊断与治疗原则和方法
诊断方法和步骤
病史采集
详细询问患者病史，包 括症状、体征、既往病
史等。
体格检查
全面检查患者身体状况 ，特别注意呼吸、心率
、血压等生命体征。
实验室检查
通过血液、尿液等样本 的化验分析，了解酸碱
平衡状况。
影像学检查
根据病情需要，选择适 当的影像学检查方法，
如X线、CT等。
治疗原则和方法
代谢性碱中毒
原发性增多
由于细胞外液中HCO3-增加或H+丢 失导致，常见原因有胃液丧失过多、 碱性物质摄入过多等。
继发性减少
临床表现
轻度代谢性碱中毒可无明显症状，重 症患者可出现躁动、兴奋、嗜睡、昏 迷等症状，严重者可出现呼吸浅慢、 手足搐搦、腱反射亢进等。
第八章 体液平衡与酸碱平衡紊乱分析.pptx
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钾平衡紊乱
• 血浆钾浓度不能反映体内钾总量
• 临床以血清K为准 • 影响血钾浓度因素
钾在ICF与ECF间的转移 ECF的稀释与浓缩 钾总量 体液酸碱紊乱
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胰岛素对K+的分布有明显的调节作用
临床上对于高血钾（hyperkalimia）病人，也常用静脉 补充胰岛素和葡萄糖，促进血K+进入细胞内，从而使血K+降 低。
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分光光度法
大环发色团法 大环离子载体由各原子按规律排列形成空
腔，空腔中可固定或结合金属离子。这些化合 物称多环、冠、穴状配体，如穴冠醚。大环空 腔大小不同，可固定或吸附不同元素。阳离子 被固定时，发色团发生颜色改变， 颜色深浅 与固定的离子多少有关。
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二、氯测定
临床常用方法： 汞滴定法、分光光度法、库仑电量法及ISE法
Hg2++2Cl-
HgCl2
Hg2++二苯卡巴腙
紫红色络合物
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（2）比色法
原理： 利用硫氰酸汞与标本中氯离子作用，生成不易解离的
氯化汞和与Cl-等当量的硫氰酸根（SCN-），SCN-与试剂 Fe3+反应生成橙红色的硫氰酸铁，在460nm波长处比色，可 定量测出标品中的Cl-的量。
①缺失性低钠血症 钠丢失多于水丢失 肾外丢失：尿钠（<10mmol/L） 肾性丢失：尿钠（>20mmol/L）
②稀释性低钠血症 水过度潴留 高渗性低钠血症 其它溶质（如糖）增加
高二化学课件酸碱平衡
练习
例2：已知H3PO4水溶液的Ka1θ= 7.6×10－3， Ka2θ =
6.3×10－8，计算PO43-的Kb3θ和Kb2θ 。
解： pKb3 = pKw －pKa1 = 14.00－2.12 = 11.88 pKb2 = pKw －pKa2 = 14.00－7.20 = 6.80
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二、 酸碱平衡体系中各组分浓度的计算 1.分析浓度与平衡浓度
例 3 计 算 pH=5.0 时 ,HAc 和 Ac-的分布分数
解:
HAc
[H ] 10 0.36 5.0 5.0 K a [ H ] 1.8 10 10
5.0
Ac 1 0.36 0.64
（2）二元酸溶液 如草酸： H2C2O4，
H+
简化：H 2O H OH H+
碱的离解：
中和反应：
OH H H 2O H Ac HAc H+
NH 3 H NH 3 H 2 O
H+
H 2 O H OH NH 4
NH 4
OH
NH H+ OH NH3 H 2O 4
例5 计算pH=5.0时0.1mol· -1 草酸溶液中 L C2O42- 的 浓 度 。 已 知 草 酸 的 Ka1=5.60×10-2 ， Ka2=5.42×10-5 。 解：
[A ] K K x x( A ) c( H A) [ H ] K [ H ] K K
2 a1 a2 2 2 2 a1 a1 2 5 5 2 2 5 2 a2
分析浓度(Analytical concentration)：一定体积溶液中含
病理生理学-酸碱平衡PPT课件
呼吸调节
通过调节呼吸频率和深度，控制二氧化碳的排出 量，维持酸碱平衡。
饮食调节
合理摄入含碱性或酸性物质的食物，如蔬菜、水 果、肉类等，有助于调节酸碱平衡。
ABCD
肾脏调节
肾脏通过排泄酸性或碱性物质，调节尿液的pH 值，维持酸碱平衡。
药物治疗
在特定情况下，医生会开具适当的药物来调节体 内酸碱平衡。
酸碱平衡与饮食调节
治疗
治疗原则是除去病因， 减少碱性物质的摄入，
补充酸性物质等。
酸碱平衡紊乱的分类
根据病因分类
根据程度分类
分为代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、 代谢性碱中毒和呼吸性碱中毒。
分为轻度、中度和重度酸碱平衡紊乱。
根据pH值变化分类
分为高酸血症、高碱血症、正常酸血 症和正常碱血症。
03 酸碱平衡与疾病的关系
酸碱平衡与心血管疾病
酸碱平衡与肾脏疾病
总结词
酸碱平衡失调可引发肾脏疾病，如肾 结石、肾功能不全等。
详细描述
肾脏是维持酸碱平衡的重要器官，酸 碱平衡失调会导致肾脏负担加重，引 发肾脏疾病。
总结词
酸碱平衡失调可影响肾脏疾病的进展。
详细描述
对于已患有肾脏疾病的个体，酸碱平 衡失调可能加速疾病进展，导致肾功 能恶化。
酸碱平衡与消化系统疾病
酸碱平衡的重要性
酸碱平衡是维持正常生理功能的重要 基础，一旦失衡可能导致一系列生理 功能紊乱，甚至危及生命。
酸碱平衡对于维持骨骼代谢、肌肉收 缩、神经传导等生理过程具有重要作 用，对于预防和治疗某些疾病也具有 重要意义。
酸碱平衡的调节机制
肾脏是调节酸碱平衡的主要器官，通过排泄和重吸收作用调节尿液的pH 值，维持体内酸碱平衡。
《酸碱平衡》PPT课件
再如：当 PaCO2 原发性升高，发生呼吸 性酸碱失衡时，肾脏通过减少对（HCO3- ） 的排出，让 〔HCO3- / PaCO2 〕 的比值维持 在 20/1附近。
如：（HCO3-）代偿性
（PaCO2）原发性
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或是当 PaCO2 原发性减少，发生呼吸 性酸碱失衡时，肾脏通过多排 （HCO3-）， 使血 （HCO3-）减少，让〔 HCO3- / PaCO2〕 的比值维持在 20/1附近。
酸碱平衡
（时间：1小时40分钟）
昆医附一院 麻醉科 吴洪翔
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1
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授课目录： 1. 基础知识的复习 2. 调节酸碱平衡的方式 3. 血气报告的实例阅读 4. 酸碱平衡与电解质平衡的关系
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一、基础知识的复习 1. 酸碱的定义:
酸：能释放 H+ 的物质。
碱：可接受 H+ 的物质。
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代酸并呼碱 PH=6.1+log 18/0.03 × 30
=6.1+log 20/1 =6.1+1.3 =7.4
代碱并呼酸 PH=6.1+log 36/0.03 ×60
=6.1+log 20/1 =6.1+1.3 =7.4
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在公式 PH=PK+log ——H—CO—3 -— 中，
a ·PaCO2
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通过代偿，若PH在 7.35-7.45 之间，为 代偿完全的酸碱紊乱，称“血症”。
通过代偿，若PH在 7.35-7.45 以外，为 代偿不完全的酸碱失衡，称“中毒”。
如：代谢性酸中毒时，因（HCO3-）减少。
酸碱平衡失调PPT课件
饮食调整
饮食调整是酸碱平衡失调治疗的基础，通过合理安排饮食，可以改善患 者的酸碱平衡状况。
对于酸性体质的患者，应适当增加碱性食物的摄入，如蔬菜、水果、豆 类等；对于碱性体质的患者，应适当减少碱性食物的摄入，增加酸性食 物的摄入，如肉类、蛋类等。
饮食调整过程中，应注意食物的搭配和烹饪方法，避免因食物搭配不当 或烹饪方法不科学而影响治疗效果。
03
酸碱平衡失调的治疗方法
药物治疗
药物治疗是酸碱平衡失调的重要治疗手段，主要通过口服或静脉注射药物来纠正酸 碱平衡失调。
常用的药物包括碱性药物、酸性药物、电解质补充剂等，具体药物的选择和使用应 根据患者的具体情况而定。
药物治疗过程中，应注意药物的副作用和相互作用，避免因药物使用不当而加重病 情。
血液气体分析
总结词
血液气体分析包括氧分压、二氧化碳分压等指标，用于评估呼吸功能和酸碱平衡 状态。
详细描述
血液气体分析是通过抽取动脉血液样本，测定血液中的氧气和二氧化碳含量，以 及计算相关指标如氧饱和度、呼吸商等，以评估呼吸功能和酸碱平衡状态。对于 判断呼吸衰竭、酸碱失衡等具有重要意义。
其他相关检测指标
04
酸碱平衡失调的预防措施
保持健康的生活方式
01
02
03
规律作息
保持充足的睡眠，避免熬 夜，保证每天有足够的休 息时间。
适量运动
坚持适量的体育锻炼，增 强身体免疫力，促进新陈 代谢。
戒烟限酒
戒烟限酒，避免对身体健 康造成不良影响。
注意饮食结构
均衡营养
保持饮食均衡，摄入足够的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素 和矿物质。
案例二：急性酸碱平衡失调的抢救
总结词
紧急处理，生命支持
酸碱平衡与酸碱滴定法
第一节 酸碱理论的发展及应用
一、Arrhenius 电离理论 酸：在水中电离出H＋（水合离子）的物质。 碱：在水中电离出OH－的物质。 酸和碱的一般特征： 1. 酸和碱可以发生中和反应； 2. 酸和碱可以分别使指示剂变色； 3. 酸和碱对许多化学反应有催化作用。 4. 酸碱反应的实质：H++OHH 2O
一元弱酸（碱）溶液
若酸的浓度比较小或酸极弱 Ka 小，水的离解不能忽 略，又[HA]≈CHA，且满足c/Ka≥500条件， cKa＜20Kw，简化为近似公式：
[H ] cKa K w
（3）如果同时满足c／Ka≥500和cKa≥20Kw两个条件， 则可进一步简化为
[H ] cKa
这种溶剂称为质子溶剂。（ 举例）
二、酸碱质子理论
三、Lewis 酸碱电子理论
酸：凡是接收电子对的物质； 如：H+、Na+、BF3等。 碱：凡是给出电子对的物质。 如：OH－、CN－、NH3、F－等。 酸碱反应不再是H+和OH-的中和，而是碱性物 质提供电子对与酸性物质生成配位共价键的反 应。 BF3 ＋ F－ → BF4－ Ag＋ ＋ Cl－ → AgCl
[H+]=cHA，pH＝－lgcHA
强酸（碱）溶液
（2） 当c ≤ 1.0×10－8 mol· dm－3时，溶液pH 值主要由水的离解决定：
[H ] Kw
（3）当强酸或强碱的浓度较稀时， ca介于10－6 mol· dm－310－8 mol· dm－3之间时 得精确式： 1 2 [ H ] (ca ca 4 K w ) 2
( 0 ) A
[ A ] [ A ] 1 1 Ka [ H ] [ H ] Ka c [ HA] [ A ] 1 [ HA] 1 [A ] Ka
酸碱平衡和沉淀平衡 ppt课件
有机化合物如乙醇CH3CH2OH可看作是(酸)和 OH-碱以配位键结合而成的酸碱配合物C2H5←OH
酸碱电子理论对酸碱的定义，摆脱了体系必须具 有某种离子或元素也不受溶剂的限制，以电子的给出 和接受来说明酸碱的反应，故它更能体现物质的本质 属性，较前面几个酸碱理论更为全面和广泛。但是由 其对酸碱的认识过于笼统，因而不易掌握酸碱的特征。
强碱具有高度接受质子的能力。如OH-、PO43离子等。
酸碱平衡和沉淀平衡
酸及其共轭碱
酸
共轭碱
名称
化学式
化学式
名称
高氯酸 硫酸
硫酸氢根 水合氢离子
水 铵离子
氨 氢溴酸
HClO4
ClO4-
H2SO4
HSO4-
HSO4-
SO42-
H3O+
H2O
H2O
OH-
NH4+
NH3
NH3
NH2-
HBr酸碱平衡和沉淀平衡Br -
酸1 碱2
酸2 碱1
弱酸给出质子的能力很弱，其共轭碱则较强， 因此反应程度很小，为可逆反应(相当于电离理论的 部分电离)。
HAc + H2O H3O++Ac-
酸1 碱2
酸2 碱1 酸碱平衡和沉淀平衡
氨和水的反应，H2O给出质子，由于H2O是弱 酸所以反应程度也很小，是可逆反应(相当于NH3在 水中的电离过程)。
(1)电离作用： 根据酸碱质子理论的观点，电离作用就是水与 分子酸碱的质子传递反应。 在水溶液中，酸电离时放出质子给水，并产生 共轭碱。
酸碱平衡和沉淀平衡
强酸给出质子的能力很强，其共轭碱则较弱， 几乎不能结合质子，因此反应几乎完全进行(相当于 电离理论的全部电离)。
酸碱电子理论对酸碱的定义，摆脱了体系必须具 有某种离子或元素也不受溶剂的限制，以电子的给出 和接受来说明酸碱的反应，故它更能体现物质的本质 属性，较前面几个酸碱理论更为全面和广泛。但是由 其对酸碱的认识过于笼统，因而不易掌握酸碱的特征。
强碱具有高度接受质子的能力。如OH-、PO43离子等。
酸碱平衡和沉淀平衡
酸及其共轭碱
酸
共轭碱
名称
化学式
化学式
名称
高氯酸 硫酸
硫酸氢根 水合氢离子
水 铵离子
氨 氢溴酸
HClO4
ClO4-
H2SO4
HSO4-
HSO4-
SO42-
H3O+
H2O
H2O
OH-
NH4+
NH3
NH3
NH2-
HBr酸碱平衡和沉淀平衡Br -
酸1 碱2
酸2 碱1
弱酸给出质子的能力很弱，其共轭碱则较强， 因此反应程度很小，为可逆反应(相当于电离理论的 部分电离)。
HAc + H2O H3O++Ac-
酸1 碱2
酸2 碱1 酸碱平衡和沉淀平衡
氨和水的反应，H2O给出质子，由于H2O是弱 酸所以反应程度也很小，是可逆反应(相当于NH3在 水中的电离过程)。
(1)电离作用： 根据酸碱质子理论的观点，电离作用就是水与 分子酸碱的质子传递反应。 在水溶液中，酸电离时放出质子给水，并产生 共轭碱。
酸碱平衡和沉淀平衡
强酸给出质子的能力很强，其共轭碱则较弱， 几乎不能结合质子，因此反应几乎完全进行(相当于 电离理论的全部电离)。
无机化学 8酸碱解离平衡
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1-3 酸碱的电子理论
凡是可以接受电子对的物质称为酸 接受电子对的物质称为 一.酸碱电 凡是可以接受电子对的物质称为酸， 凡是可以给出电子对的物质称为碱 给出电子对的物质称为 子理论定义 凡是可以给出电子对的物质称为碱
二、酸碱反 应的实质
路易斯(Lewis) 酸碱反应的实质是酸碱物质 (Lewis) 路易斯 通过配位键生成酸碱配合物。 1923年提出酸 通过配位键生成酸碱配合物。 1923年提出酸 碱电子论 酸 + 碱 酸碱配合物 H+ + :OHH:OH HCl + :NH3 NH4+ ＋ Cl- 这种酸碱论包 括了除氧化还 BF3 + :FBF4原反应以外的 Cu2+ + 4[:NH3] Cu(NH3)42+ 所有反应。 所有反应。
（pH=12，混合加水后，H+的浓度是 -6 mol·L-1 ，OH- 的浓 ，混合加水后， 的浓度是10 度为10 因此反应完全后OH- 的浓度为 -2 mol·L-1) 的浓度为10 度为 -2 mol·L-1 ，因此反应完全后
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2-3 拉平效应和区分效应
1、拉平效应 溶剂使物质的相对酸碱性区分不出来 拉平效应
在质子论中，酸或碱，可以是中性分子， 在质子论中，酸或碱，可以是中性分子，也可以 是阴阳离子。质子论中没有盐的概念。 是阴阳离子。质子论中没有盐的概念。
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二、酸碱反 酸碱质子论的反应实质是两个共轭酸 应的实质 碱对之间质子传递的反应
酸1 ＋ 碱2 1.电离 1.电离 HCl + H2O HAc + H2O 作用 H 2O + H 2 O + 2.中和 H3O + OH 2.中和 HAc + NH3 反应
1-3 酸碱的电子理论
凡是可以接受电子对的物质称为酸 接受电子对的物质称为 一.酸碱电 凡是可以接受电子对的物质称为酸， 凡是可以给出电子对的物质称为碱 给出电子对的物质称为 子理论定义 凡是可以给出电子对的物质称为碱
二、酸碱反 应的实质
路易斯(Lewis) 酸碱反应的实质是酸碱物质 (Lewis) 路易斯 通过配位键生成酸碱配合物。 1923年提出酸 通过配位键生成酸碱配合物。 1923年提出酸 碱电子论 酸 + 碱 酸碱配合物 H+ + :OHH:OH HCl + :NH3 NH4+ ＋ Cl- 这种酸碱论包 括了除氧化还 BF3 + :FBF4原反应以外的 Cu2+ + 4[:NH3] Cu(NH3)42+ 所有反应。 所有反应。
（pH=12，混合加水后，H+的浓度是 -6 mol·L-1 ，OH- 的浓 ，混合加水后， 的浓度是10 度为10 因此反应完全后OH- 的浓度为 -2 mol·L-1) 的浓度为10 度为 -2 mol·L-1 ，因此反应完全后
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2-3 拉平效应和区分效应
1、拉平效应 溶剂使物质的相对酸碱性区分不出来 拉平效应
在质子论中，酸或碱，可以是中性分子， 在质子论中，酸或碱，可以是中性分子，也可以 是阴阳离子。质子论中没有盐的概念。 是阴阳离子。质子论中没有盐的概念。
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二、酸碱反 酸碱质子论的反应实质是两个共轭酸 应的实质 碱对之间质子传递的反应
酸1 ＋ 碱2 1.电离 1.电离 HCl + H2O HAc + H2O 作用 H 2O + H 2 O + 2.中和 H3O + OH 2.中和 HAc + NH3 反应
第八章 酸碱平衡
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3). 酸碱共轭关系
酸碱存在着对应的相互依存的关系； 酸碱存在着对应的相互依存的关系 ； 物 质的酸性或碱性要通过给出质子或接受 质子来体现。 质子来体现。
酸
H+ 共轭关系
+ 碱
HAc 共轭酸
H+
+
Ac共轭碱
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HAc
H+
+ Ac-
HAc的共轭碱是 - ，Ac-的共轭 的共轭碱是Ac 的共轭碱是 酸HAc，HAc和Ac-为一对共轭酸碱， ， 和 为一对共轭酸碱， 称为共轭酸碱对。 称为共轭酸碱对。 共轭酸碱对
3
一元酸: 一元酸 HA
H+ + A-
cHA − [ HA] α= ×100% cHA [ A ][ H ] Ka = [ HA]
一定的条件下， 值越大， 在cHA一定的条件下，α值越大，说明弱 酸电离程度越大，说明该酸酸性愈强； 酸电离程度越大，说明该酸酸性愈强；
− +
多元酸: 电离步骤多， 多元酸 电离步骤多，复杂
NH3 (aq) + H2O(l)
c0 0.200 ceq 0.200(1– 0.95%)
NH (aq) + OH (aq)
+ 4 −
0
0
0.200×0.95% 0.200×0.95% × ×
[OH-]=0.200×0.95%=1.9×10-3 (mol.dm-3) × × pH=14-pOH=14-(-lg1.9×10-3)=11.27 ×
B-+H2O HB + OH−
[HB][OH ] Kb = − [B ]
当 [ OH 当 [ OH c K
− a
3). 酸碱共轭关系
酸碱存在着对应的相互依存的关系； 酸碱存在着对应的相互依存的关系 ； 物 质的酸性或碱性要通过给出质子或接受 质子来体现。 质子来体现。
酸
H+ 共轭关系
+ 碱
HAc 共轭酸
H+
+
Ac共轭碱
8
HAc
H+
+ Ac-
HAc的共轭碱是 - ，Ac-的共轭 的共轭碱是Ac 的共轭碱是 酸HAc，HAc和Ac-为一对共轭酸碱， ， 和 为一对共轭酸碱， 称为共轭酸碱对。 称为共轭酸碱对。 共轭酸碱对
3
一元酸: 一元酸 HA
H+ + A-
cHA − [ HA] α= ×100% cHA [ A ][ H ] Ka = [ HA]
一定的条件下， 值越大， 在cHA一定的条件下，α值越大，说明弱 酸电离程度越大，说明该酸酸性愈强； 酸电离程度越大，说明该酸酸性愈强；
− +
多元酸: 电离步骤多， 多元酸 电离步骤多，复杂
NH3 (aq) + H2O(l)
c0 0.200 ceq 0.200(1– 0.95%)
NH (aq) + OH (aq)
+ 4 −
0
0
0.200×0.95% 0.200×0.95% × ×
[OH-]=0.200×0.95%=1.9×10-3 (mol.dm-3) × × pH=14-pOH=14-(-lg1.9×10-3)=11.27 ×
B-+H2O HB + OH−
[HB][OH ] Kb = − [B ]
当 [ OH 当 [ OH c K
− a
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2020/8/4
酸度对弱酸（碱）各物种分布的影响
• 一元弱酸（碱）
cHA= [HA] + [A-]
δ(H A )[H cH A A ][H A [H ] A []A ][H [ H ] ]K a
δ(A )[A ] [A ] K a cH A [H A ][A ] [H ]K a
pH = pKa ：δ(HA)=δ(A-)= 0.5，两物种各占一 半 pH < pKa：主要为HA（酸型） pH > 2020/8/4 pKa：主要为以A-（碱型）
[H ][Ac- ] [HAc]
H2OHO H Kw[H][OH]
• 4 个物质 HAc、Ac－、H+、OH－，2 个方程 • 需建立另外 2 个方程求算各物浓度 • 一般为 “物料平衡” 、“电荷平衡”
2020/8/4
物料平衡
• 某组分的分析浓度（在溶液中总浓度）等于 该组分在各物中浓度之和。
• 醋酸的水溶液 [HAc] + [Ac－] = c
2020/8/4
2020/8/4
H+浓度的计算
• 首先列出质子平衡式 • 然后代入平衡常数表达式 • 整理后得计算[H+]的精确式 • 再经简化省略一些次要项即可得近似式
• Na2CO3 的水溶液 • CO32- 的物料平衡： • [H2CO3] + [HCO3－] + [CO32 － ] = c • Na+的物料平衡：[Na+] = 2c
2020/8/4
电荷平衡
• 溶液中正、负离子浓度相等，溶液保持电中性 • 醋酸水溶液：[H+] = [Ac-] + [OH-] • Na2CO3的水溶液： • [Na+] + [H+] = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-]
2020/8/4
H+ + 碱
H Ac H HPO24 H PO34 H NH3 H CH3NH2
H Fe(OH)(H2O)52
共轭酸碱
酸
H+ + 碱
例：HAc的共轭碱是AcAc-的共轭酸是HAc HAc和Ac- 一对共轭酸碱
两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。
如 ： F e ( O H ) ( H 2 O ) 5 2 ,H C O 3 ,H 2 O ,H S 等 。
一元弱酸（碱）
2020/8/4
二元弱酸
δ(H A )[H A ]
K a,1 [H ]
cH 2A [H ]2K a,1 [H ]K a,1 K a,2
δ(A 2)[A 2]
K a,1K a,2
cH 2A [H ]2K a,1[H ]K a,1K a,2
δ(H 2A )[H cH 2 2 A A ][H ]2K a [,1 H [H ] 2 ]K a,1 K a,2
H+
H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH－(aq)
酸(1) 碱(2)
2020/8/4
酸(2)
碱(1)
(3) 盐类水解反应也是的质子转移反应。例 如NaAc水解：
H+
Ac－+H2O OH－ + HAc
碱(1) 酸(2) 碱(2) 酸(1)
NH4Cl水解:
H+
NH
4
+
H2O
H3O+
2020/8/4
质子平衡式
•
酸碱反应中酸失去的质子和碱得到的质
子的物质的量相等（PBE）。
•
选择溶液中大量存在并参与质子传递的
物质作为参照物（零水准）。如：
• 参考水准 质子后的产物 失质子后的产物
• H2O
H3O+
OH-
• HAc
Ac-
• 质子平衡式 [H3O+] = [OH-] + [Ac-]
8 2009第八章酸碱平衡 ppt课 件
酸碱质子理论
• 酸：凡是能释放出质子（H+）的任何含 氢原子的分子或离子的物种。
•
（质子的给予体）
• 碱：凡是能与质子（H+）结合的分子或 离子的物种。
•
（质子的接受体）
2020/8/4
酸
HAc H2PO4 HPO24
NH4
CH3NH3 Fe(H2O)6 3
HAc HCN Ka 1.81 05 5.81 0 10
溶剂的区分效应：能区分酸或碱的相对强弱。 例如，H2O可以区分HAc，HCN酸性的强弱。
溶剂的拉平效应：将酸或碱的强度拉平的作用。
水不能区分强酸：水能同等程度地将HClO4， HCl，HNO3等强酸的质子全部夺取过来。
2020/8/4
冰醋酸（碱性比水弱）为溶剂对水中的强酸 可体现出区分效应。例如在冰醋酸中不完全解离， 酸性强度依次为：
+
NH3
酸(1) 碱(2) 酸(2) 碱(1)
2020/8/4
(4) 非水溶液中的酸碱反应，如NH4Cl的生成：
H+
HCl N3H N4 H Cl
酸 (1) 碱 (2) 酸 (2) 碱 (1) 液氨中的酸碱中和反应：
H+
N4C H lNa2NH 2N 3N HaCl
2020/8/4
酸和碱的相对强度 酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。
Kw：水的离子积常数，其值与温度有关 0℃ 1.15310-15 25℃ 1.01210-14 100℃ 5.44510-13
纯水中 [H ][O H ]K w10 7.00
pHlg107.007.00
2020/8/4
酸碱平衡计算
• 在溶液中往往发生同时平衡，如醋酸电离：
H A c H A c
Ka
H I H C lO 4 H C l H 2 S O 4 H N O 3
酸越强 其共轭碱越弱 碱越强 其共轭酸越弱
酸性：HClO4 H2SO4 H3PO4
HAcH2CO3 NH4 H2O 碱性：ClO4 HSO4 H2PO4
Ac HCO3 NH3 OH
2020/8/4
pH 定义
pHlg[H]
2020/8/4
质子论的酸碱反应
(1) 酸碱解离反应是质子在两种酸碱之间 的转移反应。传递的方向与酸碱强度有关。
HF(aq) H+ + F－(aq)
H+ + H2O(l) H3O+(aq) HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F－(aq)
(2) 水是两性物质，它的自身解离反应也是 质子转移反应(自耦电离平衡)：
•
或 [H+] = [OH-] + [Ac-]
2020/8/4
质子平衡
• 浓度为c的Na2CO3水溶液： • 参考水准 得质子后的产物 失质子后的产
物
• H2OH3O＋ NhomakorabeaOH-
•
CO32-
HCO3-
•
H2CO3
• H2CO3同参考水准相比得2个质子，浓度乘2
• 质子平衡式：
• 2[H2CO3] + [HCO3-] + [H+] = [OH-]
酸度对弱酸（碱）各物种分布的影响
• 一元弱酸（碱）
cHA= [HA] + [A-]
δ(H A )[H cH A A ][H A [H ] A []A ][H [ H ] ]K a
δ(A )[A ] [A ] K a cH A [H A ][A ] [H ]K a
pH = pKa ：δ(HA)=δ(A-)= 0.5，两物种各占一 半 pH < pKa：主要为HA（酸型） pH > 2020/8/4 pKa：主要为以A-（碱型）
[H ][Ac- ] [HAc]
H2OHO H Kw[H][OH]
• 4 个物质 HAc、Ac－、H+、OH－，2 个方程 • 需建立另外 2 个方程求算各物浓度 • 一般为 “物料平衡” 、“电荷平衡”
2020/8/4
物料平衡
• 某组分的分析浓度（在溶液中总浓度）等于 该组分在各物中浓度之和。
• 醋酸的水溶液 [HAc] + [Ac－] = c
2020/8/4
2020/8/4
H+浓度的计算
• 首先列出质子平衡式 • 然后代入平衡常数表达式 • 整理后得计算[H+]的精确式 • 再经简化省略一些次要项即可得近似式
• Na2CO3 的水溶液 • CO32- 的物料平衡： • [H2CO3] + [HCO3－] + [CO32 － ] = c • Na+的物料平衡：[Na+] = 2c
2020/8/4
电荷平衡
• 溶液中正、负离子浓度相等，溶液保持电中性 • 醋酸水溶液：[H+] = [Ac-] + [OH-] • Na2CO3的水溶液： • [Na+] + [H+] = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-]
2020/8/4
H+ + 碱
H Ac H HPO24 H PO34 H NH3 H CH3NH2
H Fe(OH)(H2O)52
共轭酸碱
酸
H+ + 碱
例：HAc的共轭碱是AcAc-的共轭酸是HAc HAc和Ac- 一对共轭酸碱
两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。
如 ： F e ( O H ) ( H 2 O ) 5 2 ,H C O 3 ,H 2 O ,H S 等 。
一元弱酸（碱）
2020/8/4
二元弱酸
δ(H A )[H A ]
K a,1 [H ]
cH 2A [H ]2K a,1 [H ]K a,1 K a,2
δ(A 2)[A 2]
K a,1K a,2
cH 2A [H ]2K a,1[H ]K a,1K a,2
δ(H 2A )[H cH 2 2 A A ][H ]2K a [,1 H [H ] 2 ]K a,1 K a,2
H+
H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH－(aq)
酸(1) 碱(2)
2020/8/4
酸(2)
碱(1)
(3) 盐类水解反应也是的质子转移反应。例 如NaAc水解：
H+
Ac－+H2O OH－ + HAc
碱(1) 酸(2) 碱(2) 酸(1)
NH4Cl水解:
H+
NH
4
+
H2O
H3O+
2020/8/4
质子平衡式
•
酸碱反应中酸失去的质子和碱得到的质
子的物质的量相等（PBE）。
•
选择溶液中大量存在并参与质子传递的
物质作为参照物（零水准）。如：
• 参考水准 质子后的产物 失质子后的产物
• H2O
H3O+
OH-
• HAc
Ac-
• 质子平衡式 [H3O+] = [OH-] + [Ac-]
8 2009第八章酸碱平衡 ppt课 件
酸碱质子理论
• 酸：凡是能释放出质子（H+）的任何含 氢原子的分子或离子的物种。
•
（质子的给予体）
• 碱：凡是能与质子（H+）结合的分子或 离子的物种。
•
（质子的接受体）
2020/8/4
酸
HAc H2PO4 HPO24
NH4
CH3NH3 Fe(H2O)6 3
HAc HCN Ka 1.81 05 5.81 0 10
溶剂的区分效应：能区分酸或碱的相对强弱。 例如，H2O可以区分HAc，HCN酸性的强弱。
溶剂的拉平效应：将酸或碱的强度拉平的作用。
水不能区分强酸：水能同等程度地将HClO4， HCl，HNO3等强酸的质子全部夺取过来。
2020/8/4
冰醋酸（碱性比水弱）为溶剂对水中的强酸 可体现出区分效应。例如在冰醋酸中不完全解离， 酸性强度依次为：
+
NH3
酸(1) 碱(2) 酸(2) 碱(1)
2020/8/4
(4) 非水溶液中的酸碱反应，如NH4Cl的生成：
H+
HCl N3H N4 H Cl
酸 (1) 碱 (2) 酸 (2) 碱 (1) 液氨中的酸碱中和反应：
H+
N4C H lNa2NH 2N 3N HaCl
2020/8/4
酸和碱的相对强度 酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。
Kw：水的离子积常数，其值与温度有关 0℃ 1.15310-15 25℃ 1.01210-14 100℃ 5.44510-13
纯水中 [H ][O H ]K w10 7.00
pHlg107.007.00
2020/8/4
酸碱平衡计算
• 在溶液中往往发生同时平衡，如醋酸电离：
H A c H A c
Ka
H I H C lO 4 H C l H 2 S O 4 H N O 3
酸越强 其共轭碱越弱 碱越强 其共轭酸越弱
酸性：HClO4 H2SO4 H3PO4
HAcH2CO3 NH4 H2O 碱性：ClO4 HSO4 H2PO4
Ac HCO3 NH3 OH
2020/8/4
pH 定义
pHlg[H]
2020/8/4
质子论的酸碱反应
(1) 酸碱解离反应是质子在两种酸碱之间 的转移反应。传递的方向与酸碱强度有关。
HF(aq) H+ + F－(aq)
H+ + H2O(l) H3O+(aq) HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F－(aq)
(2) 水是两性物质，它的自身解离反应也是 质子转移反应(自耦电离平衡)：
•
或 [H+] = [OH-] + [Ac-]
2020/8/4
质子平衡
• 浓度为c的Na2CO3水溶液： • 参考水准 得质子后的产物 失质子后的产
物
• H2OH3O＋ NhomakorabeaOH-
•
CO32-
HCO3-
•
H2CO3
• H2CO3同参考水准相比得2个质子，浓度乘2
• 质子平衡式：
• 2[H2CO3] + [HCO3-] + [H+] = [OH-]