无机化学课件：第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法

8.2.1 一元酸
HA+H2O
A-+H3O+
达到电离平衡后，弱酸溶液中有两种存在形式（HA 和 A-）
[HA] 和 [A-]之间满足 Ka [H ][ A ] [HA]
(1) HA
[HA] c
[HA] [HA] [ A ]
1
1 [ A ] [HA]
1
1 Ka [H ]
[H ] [H ] Ka
HA+H2O A + H2O
H3O++AOH + HA
a (H +) a (A- ) a (HA) a (OH )
KaKb a (HA)
a (A- )
Kw
pKa pKb pKw 14.00
在共轭酸碱对中，共轭酸酸性越强，则 其对应的共轭碱的碱性就越弱。
多元酸碱的离解反应
H3A
Ka
Ka
(5) +NH3CH2COOH (氨 基 酸 盐 ）
(2) H2CO3
H++HCO3-
H++ +NH3(C2H4)NH2 (乙 二 铵 盐 ）
H++ +NH3CH2COO(氨 基 酸 ）
同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表现出不同的酸碱性。 酸碱可以是中性分子、阴离子或阳离子。
2. 酸碱反应实质来自百度文库
-----质子传递。
(1) 酸在水溶液中给出质子—— 酸碱反应
HAc
H+ + Ac-
H+ + H2O
H3O+
H2O + HAc 碱2 酸1
H3O+ + Ac酸2 碱1
(2) 碱在水溶液中接受质子—— 酸碱反应
H2O
H+ + OH-
H+ + NH3
NH4+
H2O + NH3
NH4+ + OH -
(3) 水的自递反应
H2O + H2O
对于：HAc +H2O
H++Ac-
Ka
[H ][ Ac ] [HAc ]
NH3+H2O
NH4++OH-
Kb
[
NH
4
][OH
]
[ NH 3 ]
Ka、Kb 的意义: 1. 数值的大小可以衡量弱酸（碱）的相对强弱；
2. Ka（Kb） <10-4认为是弱酸（碱）；
共轭酸碱对(HA-A-)的Ka与Kb的关系为 :
Ka
1
Kb3
H2A-
2 HA2-
Kb2
3 A3-
K b1
Kbi
Kw Ka ni1
– pKb1 = 14.00 pKa3
– pKb2 = 14.00 pKa2
例题 求HS-的pKb2?
– pKb3 = 14.00 pKa1
HS-+H2O
H2S+OH- pKa1=6.88
pKb2 pKw - pKa1 14.00 6.88 7.12
（二）酸碱的强度
思考: Ka 与酸碱强度的关系?
对于弱酸或弱碱，采用酸、碱理解的平衡常数来 表征酸碱的强度。
一元弱酸：
HA
A- + H+
多元弱酸:
HnA Hn-1A-
Hn-1A- + H+ Hn-2A2- + H+
….
HAn-1
An- + H+
酸碱的电离程度用电离度α表示:
HA A- + H+
cHA [HA] 100%
pH > pKa时溶液中主要存 在形式为Ac-
8.2.2 多元酸
草酸：
H 2C2O4 HC2O4
H HC2O4 Ka1 H C2O42 Ka 2
(c )2 c(1 )
当α≤5%时，可以忽略已电离部分，于是：
Ka c
平衡常数和电离度的区别：电离常数是平衡常数， 与浓度无关；电离度是转化率的一种形式，随着弱电解 质的浓度降低而增大。
区分几个概念: 酸的浓度、平衡浓度、酸度
酸的总浓度 c，也叫分析浓度 平衡浓度, 达到电离平衡后，溶液中物质的浓度 [HA]，[A-] 酸度, 溶液中氢离子的浓度
8.2 溶液中酸碱组分的分布
首先应明确的几个基本概念：
平衡浓度：溶液共轭酸碱对处于平衡状态时，它们 的浓度称为平衡浓度。
总浓度（分析浓度）：各种存在形式平衡浓度之和 称为总浓度或分析浓度；
分布系数：某一存在型体的平衡浓度占总浓度的分 数，即为该型体的分布系数，以δ表示。
分布曲线：分布系数δ与溶液pH值间的关系曲线称 为分布曲线。
溶液酸度的衡量方法: pH值 pH= lg[H+] pOH= lg[OH-]
同一溶液： pH+pOH=pKw=14.00
试比较0.1 mol·dm-3 HCl 与0.1 mol·dm-3 HAc 的酸度和酸的浓度 。
8.1.2. 酸碱质子理论
Brösted-Lowry theory——质子酸碱理论
H3O+ + OH-
Kw [H3O ][OH ]
Kw：水的离子积，25℃时为10-14，pKw = 14
(4) 盐类水解反应 也是离子酸碱间的质子转移过程。
NaAc水解：
H+ Ac－+H2O
OH－ + HAc
3. 酸碱的强度
酸碱强弱取决于物质给出质子或接受质子 能力的强弱；
依据: 酸碱的离解平衡常数(Ka, Kb)
第8章 酸碱平衡和酸碱滴定
8.1 酸碱平衡的理论基础
8.1.1 阿仑尼乌斯的电离理论 8.1.2 酸碱质子理论 8.1.3 路易斯酸碱理论(自学)
8.1.1. 阿仑尼乌斯的电离理论 (1887年)
（一）酸碱的定义 1)酸：凡在水溶液能电离产生H+的物质； HCl, H2SO4, HAc等 2)碱：能电离产生OH-的物质: NaOH, KOH等 3) 酸碱反应的实质：中和反应 ？？什么是多元酸碱
cHA CHA : 为一元弱酸的分析浓度 [HA] : 达到电离平衡后,溶液中HA的平衡浓度
分析浓度一定时, 电离度越大, 则表示此弱酸越强
电离度和平衡常数的关系
HA A- + H+
起始时的相对浓度 c
00
平衡时的相对浓度 c(1- α) c α c α
带入电离常数式：
Ka
[H ][ A ] [HA]
酸
碱 + H+
acid
base proton
理解质子酸碱理论：
酸碱共轭关系 酸碱反应的实质 酸碱的强度
1. 酸碱 的共轭关系
共轭酸
共轭碱 + H+
共轭酸碱对：因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱
(1) HCO3-
H++CO32-
(3) NH4+
H++NH3
(4) +NH3(C2H4)NH3+ (乙 二 铵 盐 ）
(0 ) A
[ A ] c
[ A ] [HA] [ A ]
1
1
[HA] [ A ]
1
1 [H
]
Ka
Ka [H ] Ka
0 1 1
分布曲线
0随pH增大而增大， 1随 pH增大而减小。
当pH=pKa时，0＝1＝0.5， 即［HAc］＝［Ac-］；
pH < pKa时溶液中主要存 在形式为HAc；