第七章酸碱平衡PPT课件

第七章 酸碱平衡
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目录
7.1 酸碱质子理论概述 7.2 水的解离平衡和pH值 7.3 酸碱溶液中H+浓度的计算 7.4 酸碱平衡的移动 7.5 缓冲溶液
7.1 酸碱质子理论概述
7.1.1 酸碱定义 7.1.2 酸碱反应
7.1.1 酸碱质子理论的基本概念 定义：
酸：凡是能释放出质子（H+）的任何
碱越强，其共轭酸越弱。
酸碱反应由较强酸较强碱向生成较弱酸碱方向进行。
7.2 水的解离平衡和pH值
7.2.1 水的解离平衡 7.2.2 溶液的pH值
7.2.1 水的解离平衡
H2O (l) + H2O(l) H3O+ (aq) + OH－(aq)
或
H2O (l) H+ (aq) + OH－(aq)
K W = c(H3O+ ) c(OH- )
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）
质子——氢的原子 核
氢原子——水合质 子-H3O+简写为H+
思考：质子和氢离子是一回事吗？
酸
HAc
H
2
PO
4
HPO
24
NH
+ 4
[CH 3 NH 3 ]+
[Fe(H 2O) 6] 3+
[Fe(OH)(H 2O) 5 ]2+
NH
+ 4
+ Cl -
NaAc Na + + Ac -
NH
4F
NH
+ 4
+
F-
NaHCO
3
Na
+
+
HCO
3
非酸非碱 离子酸 离子碱 两性物质 两性物质
7.1.2 酸碱反应
酸碱反应：两对共轭酸碱对之间质子的传递。
将以前的电离(解离)、中和、水解、酸碱反 应都归为质子理论的酸碱反应。
① 酸碱解离反应是质子转移反应，
H+ +碱
H + + Ac -
H+
+
HPO
24
H+
+
PO
34
H + + NH 3
H + + CH 3 NH 2
ຫໍສະໝຸດ Baidu
H + + [Fe(OH)(H 2O) 5]2+
H + + [Fe(OH) 2 (H 2O) 4]+
HAc
H + + Ac -
例：HAc的共轭碱是Ac－ ，
Ac－的共轭酸HAc，
HAc和Ac－为一对共轭酸碱对。
p O H = - l g c ( O H + ) = - l g 1 .0 1 0 - 1 3 = 1 3 .0 0
7.3 酸碱溶液中H+浓度的计算
7.3.1 一元弱酸、一元弱碱的水溶液 7.3.2 多元弱酸多元弱碱水溶液 7.3.3 两性物质水溶液
7.3.1 一元弱酸、弱碱水溶液
1.定义： 一元弱酸：只能给出一个质子的弱酸，如：HAc、
NH4+； 一元弱碱：只能接受一个质子的弱碱，如：Ac-、NH3.
2.一元弱酸、一元弱碱的解离平衡
⑴一元弱HA酸c的(a解q)离+H平2O衡(：l) H3O+(aq)+Ac－(aq)
简写：
HAc(aq) H+(a)q+A- c(a)q
K a (H)A =c(cH c +()H c(A )A- C )c=1.7 6 1-5 0
⑵一元弱碱的解离平衡：
A-(ca)q +H 2O (l) HA (ac)q+OH -(a)q
Kb(A- c)=c(HcA ()A cc- c()O
H -)
c(H+) c(H+)
=
Ka
Kw (HA)c
共轭酸碱对（HB—B-）
Ka (H)B Kb (B-)=Kw =1.01- 014 pK a (H)B +pK b (B-)=pK w =1.4 00
如
HF(aq)
H+ + H2O(l)
HF(aq) + H2O(l)
H+ + F－(aq) H3O+(aq) 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。
H+
H2O(l)+H2O(l) 酸(1) 碱(2)
H3O+(aq) +OH－(aq)
酸(2)
碱(1)
③ 盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移 反应。
两性物质： 既能给出质子，又能接受质子的物质。
如： HS4-O ,[Fe(OH 2O)5(]2H +,
HC3-,O H2O,H- S,NH 4A等 c 。
小结：
1.酸碱可是分子、离子。 2.两性物质包括：多元弱酸的酸式根；弱酸弱碱盐； 水。
3.没有盐的概念。
NaCl Na + + Cl -
NH
4Cl
c
c
或 K w = c (H + ) c (O - )= H 1 .0 1- 10 4
K W — 水的离子积常数，简称水的离子积。 25℃任何水溶液：K W =1.0×10-14
100℃纯水： K W =5.43×10-13 T ，K W
7.2.2 溶液的pH值
pH = -lg{c(H3O+ )} 令 pOH = -lg{c(OH- )} 根据 K W ={c(H3O+ )}{c(OH- )}= 1.0×10-14
即 - lg c(H+ ) - lg c(OH- ) = - lg K W = 14 \ pH + pOH = pK W = 14
例：计算 c(H C l)=0.10m olL-1的盐酸水溶液 的pH和pOH值。
解：
p H = - lg c (H + )= - lg 0 .1 = 1 .0 0
Kw =c(H+)c(OH-) c (O H -)= c (K H w + )= 1 .0 0 .1 1 0 0 - 1 4= 1 .0 1 0 - 1 3 (m o lL -1 )
因为
K
a
较小( c /
Ka
500
)，所以0.1-x≈0.1。
c(H +)=x=K a 0.1=1.31-0 3 c(H+) = Ka c
NaAc水解：
H
+
Ac－+H2O
碱(1) 酸(2)
OH－ + HAc
碱(2) 酸(1)
NH4Cl水解：
H+
NH
+ 4
+
H2O
酸(1) 碱(2)
H3O+ + NH3
酸(2) 碱(1)
酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和碱接受质 子的能力的强弱。
HAc
HCN
K a 1.8×10-5 5.8×10-10
酸越强，其共轭碱越弱；
3.一元弱酸、一元弱碱单纯水溶液（只有一种
溶质）的有关计算
⑴一元弱酸单纯水溶液
例题：计算0.1mol·L-1HAc水溶液中H+、Ac-的浓度、
及解离度α。
HAc
H ++ Ac -
始 0.1
00
平 0.1-x x x
K a (H)= A c (H cc + ( )H c (A )A - )C = c0 .1 x- 2x= 1 .7 1 6- 5 0