酸碱平衡与酸碱滴定
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不要小看法拉第观点，虽然1867年他已经去世了，但是 他对物理上的一些观点在当时还是金科玉律。
另外，还有一个问题要想清楚，氯是一种有毒的黄绿色 气体，盐水里有氯，并没有哪个人因为喝了盐水而中毒， 看来氯离子和氯原子在性质上是有区别的。因为离子带电， 原子不带电。那时候，人们还不清楚原子的构造，也不清 楚分子的结构。阿累尼乌斯能有这样的想象能力已经是很 不简单的了。
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他认为，当溶液稀释时，由于水的作用，它的导电性 增加，为什么呢？他指出：“要解释电解质水溶液在稀释 时导电性的增强，必须假定电解质在溶液中具有两种不 同的形态，非活性的——分子形态，活性的——离子形态。 实际上，稀释时电解质的部分分子就分解为离子，这是 活性的形态；而另一部分则不变，这是非活性的形态”。
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• 8.1.2 酸碱质子理论
也称质子酸碱理论，1923年丹麦J.N.布朗斯台德和英国 T.M.劳里同时提出。 酸碱的定义
酸：能给出质子(H+)的物质。 例如,强酸,弱酸,NH4+,HCO3-,H2O,Fe(H2O)63+
碱：能接受质子(H+)的物质。 例如,强碱,弱碱,NH3,Ac-,H2O,CO32-等
酸：电离出来的阳离子全部是H＋的物质。
碱：电离出来的阴离子全部是OH－的物质。
酸碱反应
酸+碱=盐+水
用电离常数表示酸碱的强弱：
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• 一元酸： • HAc = H+ + Ac-
• 酸碱的电离程度可以用电离度表示： • •
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• 以醋酸电离为例说明电离度与电离常数的关系：
•
HAc ＝ H+ + Ac-
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大量的实验事实表明，氢卤酸溶液也有类似的情况。 多少个不眠之夜过去了，阿累尼乌斯紧紧地抓住稀溶液 的导电问题不放。
他的独到之处就是，把电导率这一电学属性，始终 同溶液的化学性质联系起来，力图以化学观点来说明 溶液的电学性质。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
实验仅仅是研究工作的开始，更重要的是对实验结果的 思考。阿累尼乌斯已经完成了足够的实验，他离开实验 室，离开了那些电极、烧杯等设备，开始探索实验数据 背后的规律。
在实验中，阿累尼乌斯发现，很稀的溶液通电后的反 应与浓溶液相比，规律要简单得多。以前的化学家也发 现了在浓溶液中加入水之后，电流就比较容易通过，甚 至已经发现加水的多少与电流的增加有一定的关系。然 而他们却很少去想一想，电流和溶液浓度之间的关系。
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通过实验和计算，阿累尼乌斯发现，电解质溶液的浓 度对导电性有明显的影响。“浓溶液和稀溶液之间的差 别是什么?”阿累尼乌斯反复思考着这个很简单的问题。 “浓溶液加了水就变成稀溶液了，可水在这里起了很大 的作用。”顺着这个思路住下想：“纯净的水不导电，纯 净的固体食盐也不导电，把食盐溶解到水里，盐水就 导电了。水在这里起了什么作用?”
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阿伦尼乌斯生于瑞典，是近代化学史上的一位著名的化学家， 又是一位物理学家和天文学家 。
在19世纪上半叶，已经有人提出了电解质在溶液中产生离子的 观点，但在较长时期内，科学界普遍赞同法拉第的观点，认为溶 液中“离子是在电流的作用下产生的”。阿累尼乌斯在研究电解质 溶液的导电性时发现，浓度影响着许多稀溶液的导电性。阿累尼 乌斯对这一发现非常感兴趣 ，请教导师后开始实验，整理数据， 此间他又发现了一些更有趣的事实。例如，气态的氨是根本不 导电的，但氨的水溶液却能导电，而且溶液越稀导电性越好。
酸碱可以是阳离子、阴离子，也可以是中性分子
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HAc=H++Ac上式中的HAc是酸，它给出质子后，剩余的Ac-对于
1903年，评奖委员会很多人都推举阿累尼乌斯，但 是，对于他应获得物理奖还是化学奖发生分歧。诺贝 尔化学奖委员会提出给他一半物理奖，一半化学奖， 这一方案过于奇特，被否定了。又提出他获奖问题延 期至第二年，也被否决。电离学说在物理学和化学两 个学科都具有很重要的作用，人们一时很难确定他应 该获得哪一个奖项。最后，阿累尼乌斯获得了1903 年诺贝尔化学奖。
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多元酸： (1) H2A + H2O = H3O+ + HA- Ka1 (2) HA- + H2O = H3O+ + A2- Ka2
对一般的弱酸，Ka1 >>Ka2 ， 第二步离解较小，对c(H+)的影响不大。
☆☆电离理论的局限性 只适用于水溶液，不适用于非水溶液， 也不适用于无溶剂的体系。 不能解释NH3、NaAc的碱性。
“当溶液稀释时，活性形态的数量增加，所以溶液导 电性增强”。伟大的发现！阿累尼乌斯的这些想法，终 于突破了法拉第的传统观念，提出了电解质自动电离 的新观点。
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1901年，开始首届评选诺贝尔奖的时候，阿累尼乌 斯是物理奖的11个候选人之一，可惜落选了。1902 年他又被提名诺贝尔化学奖，他也没有被选上。
• 初始： Ca
00
• 平衡： Ca (1－α) Caα
Caα
• 当α很小时(<5%),可以近似:
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上式称为稀释定律，它表明了浓度、电离度和平衡常 数三者之间的关系。
电离常数与电离度都可以反映弱电解质的电离程度， 但是两者是不同的，电离常数是平衡常数，是温度的 函数，不随弱电解质浓度的变化而变化；而电离度是 转化率的一种形式，表示弱电解质在一定条件下的离 解百分率，随弱电解质浓度的降低而增大。
第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法 在水溶液中四大平衡：
酸碱平衡；沉淀平衡； 氧化还原平衡；配位平衡
这些平衡在日常生活中很常见，在化学和化工生产上有重要作用。
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8.1 酸碱平衡的理论基础
8.1.1 阿伦尼乌斯电离理论
1887年，阿仑尼乌斯提出了酸碱电离理论： 凡是在水溶液中能够电离产生H+ 的物质叫作酸， 能电离产生OH- 的物质叫作碱。
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他想起英国科学家法拉第1834年提出的一个观点：“只 有在通电的条件下，电解质才会分解为带电的离子。”
“是不是食盐溶 解在水里就电离成为氯离子和钠离子了 呢?”
这是一个非常大胆的设想。因为法拉弟认为：“只有电 流 才能产生离子。”可是现在食盐溶解在水里就能产生离子 与法拉第的观点不一样。
不要小看法拉第观点，虽然1867年他已经去世了，但是 他对物理上的一些观点在当时还是金科玉律。
另外，还有一个问题要想清楚，氯是一种有毒的黄绿色 气体，盐水里有氯，并没有哪个人因为喝了盐水而中毒， 看来氯离子和氯原子在性质上是有区别的。因为离子带电， 原子不带电。那时候，人们还不清楚原子的构造，也不清 楚分子的结构。阿累尼乌斯能有这样的想象能力已经是很 不简单的了。
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他认为，当溶液稀释时，由于水的作用，它的导电性 增加，为什么呢？他指出：“要解释电解质水溶液在稀释 时导电性的增强，必须假定电解质在溶液中具有两种不 同的形态，非活性的——分子形态，活性的——离子形态。 实际上，稀释时电解质的部分分子就分解为离子，这是 活性的形态；而另一部分则不变，这是非活性的形态”。
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• 8.1.2 酸碱质子理论
也称质子酸碱理论，1923年丹麦J.N.布朗斯台德和英国 T.M.劳里同时提出。 酸碱的定义
酸：能给出质子(H+)的物质。 例如,强酸,弱酸,NH4+,HCO3-,H2O,Fe(H2O)63+
碱：能接受质子(H+)的物质。 例如,强碱,弱碱,NH3,Ac-,H2O,CO32-等
酸：电离出来的阳离子全部是H＋的物质。
碱：电离出来的阴离子全部是OH－的物质。
酸碱反应
酸+碱=盐+水
用电离常数表示酸碱的强弱：
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• 一元酸： • HAc = H+ + Ac-
• 酸碱的电离程度可以用电离度表示： • •
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• 以醋酸电离为例说明电离度与电离常数的关系：
•
HAc ＝ H+ + Ac-
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大量的实验事实表明，氢卤酸溶液也有类似的情况。 多少个不眠之夜过去了，阿累尼乌斯紧紧地抓住稀溶液 的导电问题不放。
他的独到之处就是，把电导率这一电学属性，始终 同溶液的化学性质联系起来，力图以化学观点来说明 溶液的电学性质。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
实验仅仅是研究工作的开始，更重要的是对实验结果的 思考。阿累尼乌斯已经完成了足够的实验，他离开实验 室，离开了那些电极、烧杯等设备，开始探索实验数据 背后的规律。
在实验中，阿累尼乌斯发现，很稀的溶液通电后的反 应与浓溶液相比，规律要简单得多。以前的化学家也发 现了在浓溶液中加入水之后，电流就比较容易通过，甚 至已经发现加水的多少与电流的增加有一定的关系。然 而他们却很少去想一想，电流和溶液浓度之间的关系。
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通过实验和计算，阿累尼乌斯发现，电解质溶液的浓 度对导电性有明显的影响。“浓溶液和稀溶液之间的差 别是什么?”阿累尼乌斯反复思考着这个很简单的问题。 “浓溶液加了水就变成稀溶液了，可水在这里起了很大 的作用。”顺着这个思路住下想：“纯净的水不导电，纯 净的固体食盐也不导电，把食盐溶解到水里，盐水就 导电了。水在这里起了什么作用?”
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阿伦尼乌斯生于瑞典，是近代化学史上的一位著名的化学家， 又是一位物理学家和天文学家 。
在19世纪上半叶，已经有人提出了电解质在溶液中产生离子的 观点，但在较长时期内，科学界普遍赞同法拉第的观点，认为溶 液中“离子是在电流的作用下产生的”。阿累尼乌斯在研究电解质 溶液的导电性时发现，浓度影响着许多稀溶液的导电性。阿累尼 乌斯对这一发现非常感兴趣 ，请教导师后开始实验，整理数据， 此间他又发现了一些更有趣的事实。例如，气态的氨是根本不 导电的，但氨的水溶液却能导电，而且溶液越稀导电性越好。
酸碱可以是阳离子、阴离子，也可以是中性分子
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HAc=H++Ac上式中的HAc是酸，它给出质子后，剩余的Ac-对于
1903年，评奖委员会很多人都推举阿累尼乌斯，但 是，对于他应获得物理奖还是化学奖发生分歧。诺贝 尔化学奖委员会提出给他一半物理奖，一半化学奖， 这一方案过于奇特，被否定了。又提出他获奖问题延 期至第二年，也被否决。电离学说在物理学和化学两 个学科都具有很重要的作用，人们一时很难确定他应 该获得哪一个奖项。最后，阿累尼乌斯获得了1903 年诺贝尔化学奖。
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多元酸： (1) H2A + H2O = H3O+ + HA- Ka1 (2) HA- + H2O = H3O+ + A2- Ka2
对一般的弱酸，Ka1 >>Ka2 ， 第二步离解较小，对c(H+)的影响不大。
☆☆电离理论的局限性 只适用于水溶液，不适用于非水溶液， 也不适用于无溶剂的体系。 不能解释NH3、NaAc的碱性。
“当溶液稀释时，活性形态的数量增加，所以溶液导 电性增强”。伟大的发现！阿累尼乌斯的这些想法，终 于突破了法拉第的传统观念，提出了电解质自动电离 的新观点。
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1901年，开始首届评选诺贝尔奖的时候，阿累尼乌 斯是物理奖的11个候选人之一，可惜落选了。1902 年他又被提名诺贝尔化学奖，他也没有被选上。
• 初始： Ca
00
• 平衡： Ca (1－α) Caα
Caα
• 当α很小时(<5%),可以近似:
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上式称为稀释定律，它表明了浓度、电离度和平衡常 数三者之间的关系。
电离常数与电离度都可以反映弱电解质的电离程度， 但是两者是不同的，电离常数是平衡常数，是温度的 函数，不随弱电解质浓度的变化而变化；而电离度是 转化率的一种形式，表示弱电解质在一定条件下的离 解百分率，随弱电解质浓度的降低而增大。
第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法 在水溶液中四大平衡：
酸碱平衡；沉淀平衡； 氧化还原平衡；配位平衡
这些平衡在日常生活中很常见，在化学和化工生产上有重要作用。
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8.1 酸碱平衡的理论基础
8.1.1 阿伦尼乌斯电离理论
1887年，阿仑尼乌斯提出了酸碱电离理论： 凡是在水溶液中能够电离产生H+ 的物质叫作酸， 能电离产生OH- 的物质叫作碱。
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他想起英国科学家法拉第1834年提出的一个观点：“只 有在通电的条件下，电解质才会分解为带电的离子。”
“是不是食盐溶 解在水里就电离成为氯离子和钠离子了 呢?”
这是一个非常大胆的设想。因为法拉弟认为：“只有电 流 才能产生离子。”可是现在食盐溶解在水里就能产生离子 与法拉第的观点不一样。