酸碱反应

如： 酸
碱
HCl
H+ + Cl-
HAc
H+ + Ac-
NH4+
H+ + NH3
H2SO3
H+ + HSO3-
HSO3-
H+ + SO32-
⒈ 酸和碱可以是分子，也可以是正、负离子.
⒉ 酸和碱具有相对性.
⒊ 没有“盐”的概念.
两性物质
（既可为酸、又可为碱）
H2O、HCO3-、H2PO4HPO42-、HSO4-、HS-、…
H+
H2O + H2O
H3O+ + OH-
或 H2O
H+ + OH-
KW
=
c(H3O+ ) c
c(OH- ) cwk.baidu.com
KW — 水的离子积常数，简称水的离子积。
25℃纯水：c(H+)= c(OH－)=1.0×10-7mol·L-1
KW =1.0×10-14
任何物质的水溶液中， c(H+)c(OH－)= Kθw =1.0×10-14
提问
下列各物质是酸或是碱？
HF F-
HCN CNNH4+ NH3
H2CO3 HCO3CO32-
H3PO4 H2PO4HPO42-
PO43-
共轭酸碱对
酸
碱
HB H+ +B-
共轭
HB是B-的共轭酸 B-是HB的共轭碱
HB~B-称为共轭酸碱对
条件
①②
均二
有者
B
部 分
仅 差 一 个
H+
常见共轭酸碱对
酸(共轭酸）质子 +
共轭酸是 H3PO4 共轭碱是 HPO42共轭酸是 H2CO3 共轭碱是 CO32-
2、酸碱反应的实质
酸碱反应的实质
两个共轭酸碱对之间的质子传递反应
+
H
A1 + B 2
H+
H2O(l)+H2O(l) 酸(1) 碱(2)
A2 + B1
H3O+(aq) +OH－(aq) 酸(2) 碱(1)
一个完整的酸碱反应要在两个共轭酸碱对中进行
第3章 酸碱反应
第3章 酸碱反应
• 3.1 酸碱之子理论 • 3.2 水溶液中的质子转移平衡及有关计算 • 3.3 缓冲溶液
3.1 酸碱质子理论
酸碱理论：
Arrhenius电离理论：
酸—在水中解离出的阳 HCl→H++Cl离子全部是H+的物质
碱—在水中解离出的阴 离子全部是OH-的物质
NaOH→OH-+Na+
HF(aq) H+ + H2O(l)
HF(aq) + H2O(l)
H+ + F－(aq) H3O+(aq)
H3O+(aq) + F－(aq)
3、酸碱反应的分类
HCl + H2O HAc + H2O
H3O+ + ClH3O+ + Ac-
解离
H2O + NH3 H3O+ + OH-
NH4+ + OHH2O + H2O 中和
强调：酸碱反应只是在水中进行的中和反应
Bronsted：酸碱质子理论 酸—凡能给出质子(H+)的物质 NH4+ 碱—凡能接受质子(H+)的物质 NH3
优点：酸碱反应范围扩大，并可不在水中进行
例：NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl（s）
1、酸碱定义
凡能给出质子（H+）的物质称为酸
凡能接受质子（H+）的物质称为碱
如：HCl＞HAc，Cl-＜Ac-
②与溶剂的性质有关
溶剂的拉平效应和区分效应
（1）拉平效应
将不同强度的酸拉平到相同强度水平的效应称为拉平效应。 具有拉平效应的溶剂称为拉平溶剂。
例如：
HCl和HAc是两种强度显著不同的酸,但在液氨中 均表现出强酸性。
因为：
HCl + NH3 HAc + NH3
NH4 ++ Cl NH4 ++Ac -
H3O+
H3PO4 H2PO4HPO42-
H2CO3
HAc
H+ + H+ + H+ + H+ + H+ + H+ +
NH4+ H2O
H+ + H+ +
碱 (共轭碱)
H2O
H2PO4- 酸
HPO42- 碱
PO43HCO3Ac -
半 反 应
NH3 OH-
提问 下列是否共轭酸碱对？
NH4+ NH3 HAc Ac -
由于NH3接受质子的能力强,上述两个反应向右进行得 很完全,以致HCl和HAc都被转变成同一种酸(氨合质子即 铵离子NH4+)，即它们在液氨中统统被拉平到NH4+的强度 水平,故二者不存在强度上的差异。
液氨是HCl和HAc的拉平溶剂
（2）区分效应
能把各种不同酸的强度区别开来的效应称为区分 效应。具有区分效应的溶剂叫做区分溶剂。 例如： HNO3、H2SO4、HCl和HClO4这四种酸在
（1） 值的一般变化范围 1≥ ＞0
（2）B的浓度越小, 越接近1 当B无限稀时， =1
（3）中性分子、液态和固态纯物质、 纯水以及弱电解质的 ≈1
离子的活度和活度系数的值与离 子浓度和离子电荷有关
一般规律: 溶液中离子浓度越大、离子带电 荷越多，则活度系数越小。
水的质子自递作用和溶液的pH （一）水的质子自递作用
KθW与温度有关，温度不变KθW不变
水的解离是吸热反应，当温度升高时Kθw增大。 水的离子积常数与温度的关系
T/K
273 291 295 298 323 373
Kθw
1.5×10-15 7.4×10-15 1.00×10-14 1.27×10-14 5.6×10-14 7.4×10-13
溶液的酸碱性和pH
HCl Cl-
H3O+ H3PO4 H3PO4
H3PO4
OHPO43HPO42-
H2PO4-
H2PO4- PO43HPO42- PO43H2CO3 CO32H2CO3 HCO3HCO3- CO32H2CO3 HPO4-
H2PO4- HPO42- H2PO4- HCO3-
填空 H2PO4-
两性物质 HCO3-
冰醋酸中是不同强度的酸 因为： 冰醋酸的碱性较水弱
显然，酸的强度：HClO4>H2SO4>HCl>HNO3 冰醋酸是上述四种酸的区分溶剂
3.2 水溶液中的质子转移
平衡及有关计算
活度和活度系数
1. 活度a：离子的有效浓度
a = c
c 理论浓度
活度系数
2. 活度系数
反映离子相互牵制作用的大小
关于活度因子
pH=-lga(H+) 稀溶液中，a(H+)≈ c(H+) ，则有： pH=-lgc(H+) pOH=-lgc(OH-)
H2O + AcNH4+ + H2O
HAc + OHH3O+ + NH3
水解
H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH－(aq) 溶剂的质子自递
HAc + HClO4
ClO4-+ H2Ac+ 非水质子溶剂中的反应
反应方向：强酸+强碱 弱酸+弱碱
4、酸碱强度
①与酸碱的本性有关
酸给出质子的能力越强, 酸性就越强；其共轭 碱的碱性就越弱 碱接受质子的能力越强, 碱性就越强；其共轭 酸的酸性就越弱