无机化学课件 第七章 酸碱平衡
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K Ө=
引入新课：
crd,e (D)cre,e (E) cra,e ( A)crb,e (B)
★酸碱电离平衡 ★氧化-还原平衡
★沉淀-溶解平衡 ★配位-离解平衡
2020/11/6
第4张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
第七章 酸碱平衡
§7-1 电解质溶液
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
第七章 酸碱平衡
Acid-Base Equilibria
2020/11/6
第1张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
主要内容
酸碱质子理论要点 酸碱反应本质 弱电解质电离规律 溶液pH值计算 缓冲溶液定义、作用原理、pH计算
2020/11/6
第2张共90张
注意：
HCNlH4+ NHH+3 + Cl-
质子理论 中无盐的 概念!
HAc
NH4+ H2O
H+ + AcH+ + NH3 H+ + OH-
2020/11/6
第11张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
2.酸碱反应和共轭酸碱对
• 酸碱反应本质：两个共轭酸碱对之间质
H+
子传递
酸给出质子生成相应的碱，而碱结合质子后又 生成相应的酸；酸与碱之间的这种依赖关系称 共轭关系。相应的一对酸碱被称为共轭酸碱对
c 越小，离子间相互作用愈弱，活度系 数γ越大，活度a与浓度c差别愈小
2020/11/6
第8张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
§7-2 酸碱质子理论及质子条件
• S.A.Arrhenius 电离理论—水溶液
• J. N. Brønsted- T. M. Lowry 质子理论—水溶液、非水体系
• G. N. Lewis 电子理论---有机、配位化学
• R.G.Pearson 软硬酸碱理论---无机化合物
2020/11/6
第9张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
一、酸碱质子理论 水溶液、非水体系
1.概念
凡是能给出质子的分子或离子称为酸； 凡是能接受质子的分子或离子称为碱。
酸
质子 ＋ 碱
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
第七章 酸碱平衡
§7-1 电解质溶液溶液概述 §7-2 质子理论及质子条件 §7-3 酸碱平衡及溶液的pH计算 §7-4 酸碱离解平衡的移动 §7-5 缓冲溶液
2020/11/6
第3张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
知识点复习： 化学平衡
aA + bB dD + eE Le.Chatelier 平衡移动原理
一、强、弱电解质
强电解质：完全电离
电解质
化合物
弱电解质：部分电离
2020/11/6
非电解质
第5张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
二、强电解质溶液
1.离子互吸和离子氛理论
⑴离子氛理论
HCl = H+ + Cl-
1.0mol/L
1.0mol/L 1.0mol/L 0.98mol/L 0.98mol/L
2020/11/6
第7张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
2.活度(a) 对于稀溶液：γ ≈ 1 a ≈ c
⑴溶液的浓度(c)：分析浓度或总浓度
⑵活度(a) ：溶液中离子实际发挥作用的浓 度，有效浓度
a =γc γ: 活度系数
γ: 0~ 1，通常a < c
c 越大，离子间相互作用愈强，活度系 数γ越小，活度a与浓度c差别愈大
NH4+ + OH酸1 碱2
H3O+ + OH酸2 碱1
H2O + H2O 酸2 碱1
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
H+
HAc
酸1
+碱2NH3 酸2
N碱H14+ + Ac-
H+
盐的水解:
H酸21O
+ Ac-
碱2
HAc + OH-
酸2 碱1
H+
N酸H14+ +碱H22O
酸H2 3O+
+
碱1
NH3
溶液中离子实际发挥作用的浓度，有效浓度
正负离子互吸---离子氛，1923年德拜和休克尔
2020/11/6
第6张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
⑵离子强度1921路易斯
衡量溶液中离子之间相互牵制作用的强弱。
I
1 2
bi zi2
I 为离子强度
bi 表示溶液中第i种离子的质量摩尔浓度 zi 表示溶液中 第i 种离子的电荷数。
2020/11/6
第12张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
H+
酸的电离： 碱的电离： 水的电离：
HF + H2O 酸1 碱2
H+ NH3 + H2O 碱1 酸2
H+
H2O + H2O 酸1 碱2
H+
中和反应： H3O+ + OH酸1 碱2
2020/11/6
第13张共90张
H3O+ + F酸2 碱1
NH4+ H3O+
+ H+ + H+
NH3 H2O
- H+ OH-
PBE: ce(NH4+) + ce(H3O+) = ce(OH-)
2020/11/6
第17张共90张Hale Waihona Puke Baidu
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例3 写出NH4Cl 水溶液的PBE
解： H3O+ + H+
NH4+ - H+ NH3 H2O - H+ OH-
2020/11/6
第10张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
两性物质:既能给出质子又能接受质子.
H2PO4- HPO42- NH4Ac H2O等
共轭酸碱对:组成上相差一个质子的一对物质
共轭酸HCl C质l-子+共轭碱
conjugHateAaccid Apcro-ton conjugate base
PBE: ce(H3O+) = ce(NH3) + ce(OH-)
2020/11/6
第18张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例4 写出NaA(Ac-、CN-) 溶液的PBE 解：
第15张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例1 写出一元弱酸HA溶液的质子条件
解： HA - H+ A-
H3O+ + H+ H2O - H+ OH-
PBE: ce(H3O+) = ce(A-) + ce(OH-)
2020/11/6
第16张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例2 写出NH3 水溶液的PBE 解：
2020/11/6
第14张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
二、质子平衡式-PBE
- - -重点
酸失质子总数＝碱得质子总数
PBE三步书写法：
1. 选好质子基准态物质(零水准)；
2.以质子基准态物质为准，列出得
失质子后的产物及得失质子的数目;
3.根据得失质子数相等写出PBE。
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K Ө=
引入新课：
crd,e (D)cre,e (E) cra,e ( A)crb,e (B)
★酸碱电离平衡 ★氧化-还原平衡
★沉淀-溶解平衡 ★配位-离解平衡
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《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
第七章 酸碱平衡
§7-1 电解质溶液
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
第七章 酸碱平衡
Acid-Base Equilibria
2020/11/6
第1张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
主要内容
酸碱质子理论要点 酸碱反应本质 弱电解质电离规律 溶液pH值计算 缓冲溶液定义、作用原理、pH计算
2020/11/6
第2张共90张
注意：
HCNlH4+ NHH+3 + Cl-
质子理论 中无盐的 概念!
HAc
NH4+ H2O
H+ + AcH+ + NH3 H+ + OH-
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第11张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
2.酸碱反应和共轭酸碱对
• 酸碱反应本质：两个共轭酸碱对之间质
H+
子传递
酸给出质子生成相应的碱，而碱结合质子后又 生成相应的酸；酸与碱之间的这种依赖关系称 共轭关系。相应的一对酸碱被称为共轭酸碱对
c 越小，离子间相互作用愈弱，活度系 数γ越大，活度a与浓度c差别愈小
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第8张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
§7-2 酸碱质子理论及质子条件
• S.A.Arrhenius 电离理论—水溶液
• J. N. Brønsted- T. M. Lowry 质子理论—水溶液、非水体系
• G. N. Lewis 电子理论---有机、配位化学
• R.G.Pearson 软硬酸碱理论---无机化合物
2020/11/6
第9张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
一、酸碱质子理论 水溶液、非水体系
1.概念
凡是能给出质子的分子或离子称为酸； 凡是能接受质子的分子或离子称为碱。
酸
质子 ＋ 碱
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
第七章 酸碱平衡
§7-1 电解质溶液溶液概述 §7-2 质子理论及质子条件 §7-3 酸碱平衡及溶液的pH计算 §7-4 酸碱离解平衡的移动 §7-5 缓冲溶液
2020/11/6
第3张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
知识点复习： 化学平衡
aA + bB dD + eE Le.Chatelier 平衡移动原理
一、强、弱电解质
强电解质：完全电离
电解质
化合物
弱电解质：部分电离
2020/11/6
非电解质
第5张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
二、强电解质溶液
1.离子互吸和离子氛理论
⑴离子氛理论
HCl = H+ + Cl-
1.0mol/L
1.0mol/L 1.0mol/L 0.98mol/L 0.98mol/L
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第7张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
2.活度(a) 对于稀溶液：γ ≈ 1 a ≈ c
⑴溶液的浓度(c)：分析浓度或总浓度
⑵活度(a) ：溶液中离子实际发挥作用的浓 度，有效浓度
a =γc γ: 活度系数
γ: 0~ 1，通常a < c
c 越大，离子间相互作用愈强，活度系 数γ越小，活度a与浓度c差别愈大
NH4+ + OH酸1 碱2
H3O+ + OH酸2 碱1
H2O + H2O 酸2 碱1
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
H+
HAc
酸1
+碱2NH3 酸2
N碱H14+ + Ac-
H+
盐的水解:
H酸21O
+ Ac-
碱2
HAc + OH-
酸2 碱1
H+
N酸H14+ +碱H22O
酸H2 3O+
+
碱1
NH3
溶液中离子实际发挥作用的浓度，有效浓度
正负离子互吸---离子氛，1923年德拜和休克尔
2020/11/6
第6张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
⑵离子强度1921路易斯
衡量溶液中离子之间相互牵制作用的强弱。
I
1 2
bi zi2
I 为离子强度
bi 表示溶液中第i种离子的质量摩尔浓度 zi 表示溶液中 第i 种离子的电荷数。
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《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
H+
酸的电离： 碱的电离： 水的电离：
HF + H2O 酸1 碱2
H+ NH3 + H2O 碱1 酸2
H+
H2O + H2O 酸1 碱2
H+
中和反应： H3O+ + OH酸1 碱2
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H3O+ + F酸2 碱1
NH4+ H3O+
+ H+ + H+
NH3 H2O
- H+ OH-
PBE: ce(NH4+) + ce(H3O+) = ce(OH-)
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第17张共90张Hale Waihona Puke Baidu
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例3 写出NH4Cl 水溶液的PBE
解： H3O+ + H+
NH4+ - H+ NH3 H2O - H+ OH-
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《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
两性物质:既能给出质子又能接受质子.
H2PO4- HPO42- NH4Ac H2O等
共轭酸碱对:组成上相差一个质子的一对物质
共轭酸HCl C质l-子+共轭碱
conjugHateAaccid Apcro-ton conjugate base
PBE: ce(H3O+) = ce(NH3) + ce(OH-)
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第18张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例4 写出NaA(Ac-、CN-) 溶液的PBE 解：
第15张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例1 写出一元弱酸HA溶液的质子条件
解： HA - H+ A-
H3O+ + H+ H2O - H+ OH-
PBE: ce(H3O+) = ce(A-) + ce(OH-)
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《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
例2 写出NH3 水溶液的PBE 解：
2020/11/6
第14张共90张
《无机及分析化学》 第七章 酸碱平衡
二、质子平衡式-PBE
- - -重点
酸失质子总数＝碱得质子总数
PBE三步书写法：
1. 选好质子基准态物质(零水准)；
2.以质子基准态物质为准，列出得
失质子后的产物及得失质子的数目;
3.根据得失质子数相等写出PBE。
2020/11/6