第七章 酸碱平衡与酸减滴定1-3

2020/8/6
第5页
上一页
下一页
总目录
酸 碱 + 质子
HAc
Ac-
+
H+
NH4+ HCO3H6Y2+
NH3
+
H+
CO32-
+
H+
H5Y+ +
H+
通式： HA A- + H+
由以上例子可看出：
酸碱质子理论中，酸、碱可以是中性分子，也可是 阳离子和阴离子，没有盐的概念。
酸给出质子变成碱，碱结合质子变成酸，酸碱之间 相互依赖而存在。酸碱这种相互依存的关系称共轭 关系。
非 水 溶 剂 中 某 些 反 应 如 HCl 和 NH3 在 苯 中 也 能 发生反应生成NH4Cl，由此可见不能电离出H+、 OH-的物质同样能表现出酸碱的性质，电离理论 无法解释。 ➢ 将酸碱这两种密切相关的物质完全割裂开来。
2020/8/6
第3页
上一页
下一页
总目录
二、酸碱质子理论
酸碱质子理论是布朗斯特（Bronsted）
和劳瑞（lowry）克服了电离理论的
局限性于1923年分别提出的。 1、酸碱定义
丹麦物理化学家
酸：凡能给出质子（H+）的物质是酸。能给出多个 质
子（H+）的物质是多元酸。
例：HCl、HAc、NH4+、H2CO3均为酸，其中 H2CO3能给出两个H+ ，为多元酸。
2020/8/6
第4页
上一页
下一页
总目录
物称酸。 如：HCl、H2SO4 碱：在水中电离出的阴离子全部为OH-的化
合物称碱。 如：NaOH KOH 酸碱反应的实质：H+ + OH- = H2O
2020/8/6
第2页
上一页
下一页
总目录
电离理论的优点：观点简明，直到现在仍在使用 （水溶液中的酸碱反应）。
电离理论的缺点： ➢ 把酸碱反应仅限于水溶液中。
或碱从水分子夺取质子能力的强弱。 酸的强弱由 K决a 定， K越a大酸越强。
碱的强弱由 Kb决 定， K越b 大碱越强。
2020/8/6
第6页
上一页
下一页
总目录
三、酸碱反应
酸碱反应的实质：两个共轭酸碱对之间质子传递的 反应。一个酸碱反应包含两个酸 碱半反应。
例：HAc在水中的离解反应 半反应1：HAc Ac- + H+
半反应2：H2O + H+ H3O+
共轭
总反应： HAc + H2O H3O+ + Ac-
（酸1） （碱2） （酸2共） 轭（碱1）
水的标准平衡常数：
K
Θ w
c(H ) cΘ
c(OH ) cΘ
称水的离子积或水的质子自递常数。与浓度、压 力无关，与温度有关。
25℃时，等于1.00×10-14。
2020/8/6
第8页Байду номын сангаас
上一页
下一页
总目录
pKw，as a function of temperature.
t 0C 0
10
20
25
30 40 50 60
第七章 酸碱平衡与酸碱滴定 主要内容：
一、酸碱质子理论 二、酸碱平衡 三、水溶液酸碱度的计算 四、酸碱指示剂 五、酸碱滴定曲线和指示剂 六、酸碱滴定法的应用
2020/8/6
第1页
上一页
下一页
总目录
§7-1 酸碱质子理论 一、阿伦尼乌斯酸碱电离理论
1887年瑞典科学家Arrhenius 提出了酸碱电离理论。 酸：在水中电离出的阳离子全部为H+的化合
碱：凡是能接受质子的物质是碱。 例如：OH-、Ac-、CO32-均为碱， 其中CO32-可接受 两个H+为多元碱。
两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质为 两性物质。
例如：HCO3-、H2PO4-、H2O等。 共轭酸碱对：相互依存的一对酸和碱称共轭酸碱对。
HCl H+ + Cl例：HCl — Cl- 是共轭酸碱对。 酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱。
S2
K
Θ w
KΘ a2
H 2S
KΘ b1
S2
K
Θ w
K
Θ b1
S2
K
Θ w
KΘ a2
H 2S
1.00 1014 7.11015
1.4
KΘ b2
S2
K
Θ w
KΘ a1
H2S
1.00 1014 1.3 10 7
7.6 108
2020/8/6
第14页
上一页
下一页
总目录
⑵酸碱的强度 酸碱的强度取决于酸将质子给予水分子
KbΘ
K
Θ w
③二元弱酸(弱碱)解离常数间的关系
H 2CO3
KΘ a1 KΘ b2
HCO3
CO KΘ a2
KΘ b1
2 3
K
Θ a1
K
Θ b2
K
Θ w
2020/8/6
K
Θ a2
KbΘ1
K
Θ w
第11页
上一页
下一页
总目录
④三元弱酸弱碱解离常数间的关系
H PO H PO HPO PO KΘ a1
KΘ a2
pKw 14.96 14.53 14.16 14.00 13.83 13.53 13.26 13.02
2020/8/6
第9页
上一页
下一页
总目录
⒉ 酸碱的解离及其酸碱的强度
⑴酸、碱解离常数
①一元弱酸HA 酸解离常数：
HA +H2O = A- + H3O+
K
Θ a
KΘ a
c c (H ) ( A ) c( HA)
a
Θ b
解：∵ HAc和Ac-为共轭酸碱对。
∴
Kb
Kw Ka
1.0 1014 1.8105
5.61010
2020/8/6
第13页
上一页
下一页
总目录
例2：已知H
2S水溶液的K
Θ a1
1.3
10
7，K
Θ a2
7.11015，
计算S2的KbΘ1 和KbΘ（2 25℃）。
解：
KΘ a1
H2S
KΘ b2
共轭碱A- A- +H2O = HA + OH-
碱解离常数：
K
Θ b
KbΘ
c (OH
)
c( HA)
c( A )
酸碱的解离常数仅与温度有关，与浓度、压力无关。
2020/8/6
第10页
上一页
下一页
总目录
②一元弱酸弱(碱)解离常数间的关系
一元酸的解离常数与其共轭碱的解离常数之积
等于水的离子积。
K
Θ a
3
4 KΘ b3
2
4 KΘ b2
2 KΘ a3
3
4
KΘ b1
4
K K Θ Θ a1 b3
K
Θ w
K K Θ Θ a2 b2
K
Θ w
K K Θ Θ a3 b1
K
Θ w
P503- 505 附录七 弱酸弱碱在水中的解离常数
2020/8/6
第12页
上一页
下一页
总目录
例1：已知HAc的K
Θ=1.8×10-5，求Ac-的K
简写为：HAc Ac- + H+
2020/8/6
第7页
上一页
下一页
总目录
三、水溶液中的酸碱反应及其平衡常数
⒈ 水的质子自递反应
H2O = H+ + OH-
H2O + H+ = H3O+
水的质子自递反应：（水的解离反应）
H2O(酸1) + H2O(碱2) = H3O+(酸2) + OH-(碱 1)
简化：H2O ＝ H++ OH-