无机化学~第七章酸碱平衡

醋酸钠： Ac-+H2O=HAc+OH [ c ( HAc ) / c ] [ c ( OH ) / c ] 10 Kb 5 . 6 10 [c( Ac ) / c ]
（250C）（碱常数）
Ka0•kb0 = c（H+）/c0· c（OH-）/c0 = 1.0 × 10－14 （共轭酸碱对）
如： HAc NH4+ H2CO3 HCO3H2 O
碱——凡能接受质子的物质都是碱。
如： AcNH3 HCO3CO32OH-
既能给出质子又能接受质子的物质 称为两性物质。
继续
二、共轭酸碱对和酸碱半反应
共轭酸 = 共轭碱 ＋ H+ 酸碱半反应：酸给出质子或碱接受质子的反应。
á Ë HAC H2 CO3 HCO3 NH4 H6 Y
HPO42- --- PO43-
Ka3θ· Kb1θ= Kωθ

Ka0 越大，酸给质子能力越强，酸性越强；
讨论：
kb0 越大，碱得质子能力越强，碱性越强。

共轭酸碱对HA和A- 有如下关系
Kaθ· Kbθ= Kωθ
另外，多元酸、碱在水中逐级离解，强度递减。
Ka1θ > Ka2θ > Ka3θ
Kb1θ > Kb2θ > Kb3θ
导出α与Kαθ的关系： HA = H+ + A起始浓度： c 0 0 平衡浓度：(c－cα) cα cα
[c( H ) / c ] [c( A ) / c ] = K [c( HA) /Fra Baidu bibliotekc ]

2 (c / c ) 2 22 c c c 1 2 K ( c / c ) K K c (c / c )
（共轭酸碱对）
Ka1θ Ka2θ Kb1θ Kb2θ
Ka2θ· Kb1θ= Kωθ
（3）三元弱酸（碱） eg：H3PO4
H3PO4 = H2PO4 - + H+ Ka1θ
分步离解
H2PO4- =
HPO42- =
HPO42- + H+
PO43- + H+ 分步离解
Ka2θ
Ka3θ
Na3PO4
PO43-
HAc（酸1） + H2O （碱2）

共轭酸碱对 氨在水中的离解：
半反应1
半反应2
NH3（碱1）+
H2O（酸2）
H+
NH4+（酸1）
OH-（碱2）+ H+
NH3（碱1） + H2O （酸2）
OH- （碱2） + NH4+ （酸1）
共轭酸碱对
续

NH4Cl的水解 (相当于NH4+弱酸的离解) NH4+ + H2O H3O+ + NH3




(c / c ) 2 2 0 2 c c = (C / C )α /1-α c
当电离度很小（α＜5%）时 ， 1~α≈1 有 ： Ka0 ≈ (c/c0)α
2
或α ≈ [Ka0 /(c/c0)]1/2 ( 稀释定律) 可见，溶液浓度越小，电离度越大。
四、水溶液中的酸碱平衡
1、水的质子自递反应
H2O（酸1）+H2O（碱2）=H3O+（酸2）+OH-（碱1） 简写为：H2O = H++OH- （H3O+简为 H+） 达平衡时：
Kw
c( H ) c(OH ) c c
称 之 为 水 的 质 子 自 递 常 数 ， 也 叫 水 的 离 子 积 。 25OC 时 等 于 1.0×10-14
第一节
酸碱理论包括：

酸碱质子理论
电离产生的阳离子全部 电离理论 酸 —— +
为H 的物质

电子理论
碱 —— 电离产生的阴离子全部 为OH-的物质 酸——凡能接受电子的物质 碱——凡能给出电子的物质
酸——凡能给出质子的物质

质子理论
碱——凡能接受质子的物质
一、质子酸碱的概念
酸——凡能给出质子的物质都是酸。
+
Ë Ac HCO3 CO3
2-
ËË × + + + +
+
H + H H H H H H
+ + + + +
+
NH3 H5 Y
+ +
2+
+ + +
NH3 OH
NH2 OH (CH2)6N4
(CH2)6 N4 H
三、酸碱反应的实质

半反应1 半反应2
醋酸在水中的离解：
HAc（酸1） H+ + H2O（碱2） Ac- （碱1） + H+ H3O+（酸2） H3O+（酸2） + Ac- （碱1）
+ H2O = HPO42- + OH- Kb1θ Kb3θ
HPO42- + H2O = H2PO4- + OH- Kb2θ H2PO4- + H2O = H3PO4 + OH-
共轭酸碱对:
H3PO4 --- H2PO4 H2PO4- --- HPO42Ka1θ· Kb3θ= Kωθ Ka2θ· Kb2θ= Kωθ
共轭酸碱对
NaAc的水解（相当于Ac－弱碱的离解） Ac- + H2O OH- + HAc

共轭酸碱对

醋酸与氨在水溶液中的中和反应 HAc + NH3 NH4+ + Ac-
共轭酸碱对
续
说明：

酸碱半反应不可能单独发生 酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子转移 酸碱反应方向：较强的酸＋较强的碱 = 较弱的酸＋较弱的 碱
（2）二元弱酸（碱）
eg：H2CO3
分步离解
H2CO3的离解： H2CO3 +H2O = HCO3-+ H3O+ HCO3-+H2O = CO32-+ H3O+ 简写为：H2CO3 = HCO3-+ H+ HCO3- = CO32-+ H+ CO32-的离解： CO32-+H2O = HCO3-+ OHHCO3-+H2O = H2CO3 OH同样，有 Ka1θ· Kb2θ= Kωθ
2. 酸、碱的离解及酸、碱的强度
（1）一元弱酸（碱） eg：醋酸： HAc+H2O =AC-+H3O+ HAc=H++Ac [ c ( H ) / c ] [ c ( Ac ) / c ] 5 Ka 1 . 8 10 [c( HAc) / c ]
简写为：
（250C）（酸常数）
练习 例：计算HS-的p Kb2θ值
解： HS- + H20 H2S + OH-
p Kb2θ = p Kωθ －p Ka1θ = 14.00－7.02 = 6.98
第二节 影响酸碱平衡的因素
一、稀释作用 离解常数与离解度： 离解常数是平衡常数的一种形式，与浓 度无关；离解度是转化率的一种形式，与浓 度有关。