第 8 章 酸碱解离平衡(Acid-Base Dissolution Equilibrium)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡Acid-Base Dissolution Equilibrium1精制课件8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡8.1.1 一元弱酸、碱的解离平衡1、解离平衡常数a. 解离平衡解离平衡 (Dissolution Equilibrium)HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq)+Ac(aq)2精制课件Ka ：一元弱酸解离常数(Dissolution Constant of Weak Acid)简写简写第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡对于一元弱碱的解离平衡： NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH -(aq)3精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡Kb (NH3)：一元弱碱的解离常数 (Dissolution Constant of Weak Base)b. 计算公式计算公式以HAc为例： 假定HAc的初始浓度为c mol/L，达到平衡时c(H+)为xmol/L，依据化学平衡的有关知识可以得出：4精制课件 c 0 0c-x x x起始浓度/(molL-1)平衡浓度/(molL-1)HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Ac(aq)（条件：c 400Ka )第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡5精制课件2、解离度、解离度（Ka =c2)即：(Degree of Dissolution)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡6精制课件 稀释定律：溶液浓度越稀，解离度越大。稀释定律：溶液浓度越稀，解离度越大。表明溶液的解离度近似与其浓度的平方根成表明溶液的解离度近似与其浓度的平方根成反比。反比。 说明：说明：Ka和和均可表示酸的强弱，但均可表示酸的强弱，但随随c而变，而而变，而Ka只是温度的函数，在只是温度的函数，在温度一定时，是一个常数，它不随温度一定时，是一个常数，它不随c而变。而变。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡7精制课件 例：计算298K时0.10molL-1 HAc 溶液中H3O+,Ac- HAc,OH- pH, (Ka =1.810-5)。HAc(aq)+H2O(l) H3O+ (aq) +Ac(aq)解：解：c(HAc)=0.1-c(H3O+)0.1(molL-1)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡8精制课件pH = -lgc(H3O+)=2.89第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡9精制课件对于一元弱碱：条件：(c 400 Kb )第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡10精制课件例：已知298K下0.200molL-1氨水的解离度为0.934%,计算溶液中OH-的浓度和氨的解离常数Kb 。c(OH-)=c(NH3) =0.200 0.934% =1.8710-3 molL-1 解解:=c(OH-)/c(NH3)100%=0.934%第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡11精制课件 在弱酸或弱碱溶液中,加入与其具有相同离子的易溶强电解质,而使平衡向左移动,弱电解质的解离度降低的现象称为同离子效应。（a） 定义定义(Common Ion Effect)3、同离子效应第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡12精制课件结果：Ac-浓度增大，平衡左移，HAc解离度减小，酸性减弱，这就是同离子效应。HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq ) +Ac-(aq)加入强电解质NaAc(s) Na+(aq) + Ac- (aq) H2O(l)例如在平衡体系中第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡13精制课件结果：NH4+浓度增大, 平衡左移, NH3解离 度减小，这也是同离子效应。 NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl-(aq)H2O(l)加入强电解质又如在平衡体系中第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡14精制课件（b）计算）计算 比较在比较在纯纯0.10molL-1HAc和在和在0.10molL-1HAc中加入中加入NaAc晶体，使晶体，使NaAc浓度为浓度为0.10molL-1时的时的c(H3O+)，并做出结论。并做出结论。解：解： 纯纯0.10molL-1HAc第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡15精制课件在0.10molL-1HAc中加入NaAc晶体起始浓度起始浓度/(molL-1) 0.1 0.1平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.1-x x 0.1+xHAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq) +Ac-(aq)x= Ka =1.810-50.1x0.10c(H3O+)=1.810-5molL-1第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡16精制课件8.1.2 水的解离平衡和溶液的水的解离平衡和溶液的pH1. 水的离子积常数水的离子积常数 H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH- (aq)水的自身解离平衡Kw =c(H3O+)c(OH-)=1.010-14平衡常数表达式：平衡常数表达式：Kw =c(H3O+)c(OH-)KW 为水的离子积常数(Ion-product for Water)298.15K时时第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡17精制课件在纯水中，在纯水中，c(H3O+)与与c(OH-)相等；相等；若在纯水中加入某种电解质若在纯水中加入某种电解质(HCl、NaOH)形成稀溶液，形成稀溶液，c(H3O+)c(OH-)，但，但c(H3O+)c(OH-)=Kw 的关系依然成立。的关系依然成立。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡18精制课件平衡常数平衡常数Kw 的性质的性质 B、水的离子积常数不随浓度变，随温度、水的离子积常数不随浓度变，随温度的升高而增大。的升高而增大。 A、 一定温度下，水中一定温度下，水中H3O+浓度与浓度与OH-浓浓度的乘积为一常数；度的乘积为一常数； 如100纯水：Kw =5.4310-13第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡19精制课件2. 溶液的溶液的pH（1） 定义定义水溶液的pH就是该溶液所含氢离子浓度的负对数。pOH = -lgc(OH-) pH =-lgc(H3O+)Kw =c(H+)c(OH-)=1.010-14 pKw =pH+pOH=14.0025 C：令令第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡20精制课件（2） 性质性质表示水溶液中酸碱性强弱的标度，pH越小，酸性越强。（3） 范围范围仅表示氢离子或氢氧根离子浓度1molL-1以下的溶液的酸碱性。（4） 应用应用第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡21精制课件常见液体的常见液体的pH 名名 称称 pH 名名 称称 pH胃液胃液1.0 2.0唾液唾液6.4 7.5柠檬酸柠檬酸2.4牛奶牛奶6.5醋醋3.0纯水纯水7.0葡萄汁葡萄汁3.2血液血液7.35 7.45橙汁橙汁3.5眼泪眼泪7.4尿液尿液4.8 7.5氧化镁乳氧化镁乳10.6暴露在空暴露在空气中的水气中的水5.5第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡22精制课件（1） 组成组成有机弱酸或有机弱碱。（2） 作用原理作用原理HIn(aq)+H2O(l) H3O+(q) +In-(aq)碱式色碱式色碱式色碱式色酸式色酸式色酸式色酸式色3. 酸碱指示剂酸碱指示剂第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡23精制课件 当溶液H+离子浓度发生变化时，平衡发生移动，导致指示剂结构发生变化，从而使指示剂颜色发生变化，这就是指示剂的变色原理。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡24精制课件（3） 变色范围变色范围HIn(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + In-(aq)若若显碱式色显碱式色pH pK (HIn)+1第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡25精制课件若若pH pK (HIn)1变色范围：pH=pK (HIn)1若若显酸式色pH=pK (HIn)理论变色点第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡26精制课件常用的酸碱指示剂常用的酸碱指示剂指示剂指示剂变色范围变色范围 颜色颜色(酸酸/碱碱)pK (HIn)甲基橙3.1-4.4红/黄 3.4甲基红4.4-6.2红/黄 5.2酚酞8.0-9.6无/红 9.1溴百里酚蓝6.0-7.6黄/蓝7.3第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡一般说来指示剂的变色范围越窄越好一般说来指示剂的变色范围越窄越好。27精制课件8.1.3 多元弱酸的解离平衡多元弱酸的解离平衡a. 解离平衡解离平衡 (Dissolution Equilibrium)多元酸的解离是分步进行的：H3PO4(aq) + H2O (l) H2PO4- (aq) + H3O+ (aq)H2PO4- + H2O HPO42- + H3O+第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡28精制课件酸性强弱酸性强弱 H3PO4 H2PO4- HPO42-Ka1 Ka2 Ka3HPO42-+ H2O PO43- + H3O+溶液中溶液中H3O+主要来自第一步解离平衡，主要来自第一步解离平衡，c(H3O+)的计算可按一元弱酸处理。的计算可按一元弱酸处理。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡29精制课件c. 计算公式计算公式以以H2S为例：为例：Ka2 = 1.310-13H2S(aq)+H2O(l) H3O+(l) + HS-(aq)HS-(aq) + H2O(l) H3O+(l) + S2-(aq)Ka1=1.110-7第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡30精制课件故 c(H+)c1(H+) 多元弱酸中多元弱酸中纯二元弱酸中纯二元弱酸中混合酸中混合酸中c(S2-) Ka2由于 Ka1 Ka2与初始浓度无关（条件：c 400Ka )第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡31精制课件例：计算0.100molL-1H2S溶液中的H3O+，OH-，S2- 浓度和溶液pH 。（1）c(H3O+)H2S(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HS-(aq) HS-(aq) + H2O (l) H3O+(aq) + S2-(aq) 解：解：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡32精制课件（2）c(OH-)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡33精制课件 HS- (aq) +H2O(l) H3O+ (aq) + S2- (aq) 起始浓度/(molL-1) 1.1510-4 1.1510-4 0 平衡浓度/(molL-1) 1.1510-4-x 1.1510-4+x xc(S2-)Ka2=7.110-15 (molL-1) （3）c(S2-) 第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡34精制课件例：在饱和例：在饱和H2S溶液中（溶液中（0.1molL-1）加入）加入HCl使浓度为使浓度为0.1molL-1, 计算计算c(S2-)。解：解：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡35精制课件50 mLHAcNaAcc(HAc) = c(NaAc) =0.10moldm-3 pH = 4.74加入1滴(0.05ml) 1moldm-3 HCl加入1 滴(0.05ml)1moldm-3 NaOH50 ml 纯水纯水 pH =7pH = 4.75pH = 3pH = 11pH = 4.738.1.4 缓冲溶液缓冲溶液1. 定义定义 缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸或强碱或稍缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸或强碱或稍加稀释，而使溶液的加稀释，而使溶液的pHpH基本不变的溶液。基本不变的溶液。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡36精制课件2. 组成组成NH3 NH4+，PO43- HPO42-HAc NaAcHCO3- CO32-H3PO4 H2PO4-弱酸 共轭碱：弱碱 共轭酸：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡37精制课件 由于存在大量Ac-，对平衡产生同离子效应，平衡左移，HAc解离度减小。 缓冲溶液中存在了大量的抗酸成分和大量的抗碱成分。3. 缓冲原理少量少量大量大量加入强电解质在平衡体系中HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq)大量大量NaAc(s) Na+(aq) + Ac-(aq)H20(l)大量大量第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡38精制课件若在缓冲溶液中加入少量强酸HClHAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq)结果：结果：c(Ac-)略有减小，c(HAc)略有增加，比值基本不变，c(H3O+)基本不变，pH基本不变。移项第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡大量的Ac-与H+反应，生成解离度很小的HAc。39精制课件HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq)结果：结果：若在缓冲溶液中加入少量强碱NaOH第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡40精制课件c(H3O+)略有减少, c(HAc)略有减少；c(Ac-)略有增加，比值基本不变；c(H3O+)基本不变， pH基本不变。HAc(aq)+H2O(l) H3O+(l) + Ac-(aq)4. 缓冲溶液缓冲溶液pH值计算值计算第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡41精制课件 由于HAc解离度很小, 加之同离子效应,使HAc解离度更小, 故c(HAc), c(Ac-)可认为是其原始浓度。 例：若在例：若在50.00mL0.150molL-1NH3(aq)和和0.200molL-1NH4Cl组成的缓冲溶液中，加入组成的缓冲溶液中，加入0.100mL1.00molL-1的的HCl，求加入，求加入HCl前后前后溶液的溶液的pH各为多少？各为多少？解：解：加入加入HCl前前c(B)c(BH+)pH = 14 pKb - lg =14-(-lg1.810-5)+lg =9.26+(-0.12) = 9.140.1500.200第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡42精制课件加入加入HCl后后NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)加入加入HCl前浓前浓度度/(molL-1)0.1500.200平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.200+0.0020+xx0.150-0.0020-x加入加入HCl后初始后初始浓度浓度/(molL-1)0.150-0.00200.200+0.0020x = 1.310-5 c(OH-) = 1.310-5 pOH = 4.89 pH = 9.11第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡43精制课件衡量缓冲溶液的缓冲能力大小的尺度称为缓冲能力。5. 缓冲能力缓冲能力(容量容量)浓度：共轭酸碱的浓度要适当的大，其缓冲能力才能足够的大。 （2）影响因素）影响因素（1）定义）定义(Buffer Capacity)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡44精制课件比值：缓冲组分的比值为11，才有最大的缓冲能力，此时pH = pKa 。有效缓冲范围有效缓冲范围 通常比值在1 10 10:1之间有足够的缓冲能力，此时pH = pKa 1所以：缓冲溶液的pH应在缓冲范围内且尽可能接近缓冲溶液的pK a 。最大缓冲容量最大缓冲容量第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡45精制课件常用的缓冲溶液常用的缓冲溶液弱酸弱酸共轭碱共轭碱pKapH范围范围邻苯二甲酸邻苯二甲酸氢钾2.881.93.9醋酸醋酸钠4.753.75.8 磷酸二氢钠 磷酸氢二钠7.206.28.2氯化铵氨水9.258.310.2磷酸氢二钠磷酸钠12.311.313.3第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡46精制课件例：求例：求300mL0.50molL-1H3PO4和和500ml 0.50molL-1NaOH的混合溶液的的混合溶液的pH 。解：解： 先分析反应先分析反应生成生成0.15molNaH2PO4余下余下0.10molNaOH生成生成0.10molNa2HPO4余下余下0.05molNaH2PO4得到 H2PO4- HPO42- 缓冲溶液。0.15molH3PO40.25molNaOH反应反应继续反应继续反应第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡47精制课件H2PO4-(aq)+H2O(l) HPO42-(aq) + H3O+(aq)Ka2 = 6.210-8c(H2PO4-) = molL-10.05000.800c(HPO42-) = molL-10.1000.800pH = pKa2 - lg =-lg6.210-8-lg =7.21+0.30=7.51c(H2PO4-)c(HPO42-)0.05000.100计算：计算：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡48精制课件缓冲溶液的应用缓冲溶液的应用 工业应用工业应用 农业应用农业应用 科研应用科研应用 生物学应用生物学应用第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.1 弱酸和弱碱的解离平衡弱酸和弱碱的解离平衡49精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解8.2 盐的水解盐的水解8.2.1 水解平衡常数水解平衡常数1.弱酸强碱盐弱酸强碱盐（离子碱的水解，溶液呈碱性）（离子碱的水解，溶液呈碱性） 以NaAc为例：Ac-(aq) + H2O(l) HAc(aq) + OH-(aq) 50精制课件可以利用多重平衡原则可以推导出：2. 强酸弱碱盐强酸弱碱盐（离子酸水解溶液呈酸性）（离子酸水解溶液呈酸性） 以以NH4Cl为例：为例：NH4+(aq) + H2O(l) NH3 (aq) + H3O+(aq) 第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解51精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解 同样可以得到：3. 弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐以NH4Ac为例：NH4+ + Ac- + H2O NH3H2O + HAc52精制课件盐类水解为吸热过程，由：可得：可得：升高温度可以促进水解的进行。升高温度可以促进水解的进行。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解53精制课件8.2.2 水解度及水解平衡的计算水解度及水解平衡的计算1、单水解过程的计算NH4+(aq) + H2O(l) NH3 (aq) + H3O+(aq) c 0 0起始浓度起始浓度/(molL-1) c-x x x平衡浓度平衡浓度/(molL-1)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解54精制课件水解常数很小，则：c-xc即：水解度h为：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解55精制课件同理可以求出强碱弱酸盐的水解情况：从计算公式可以看出：盐的初始浓度对水解有 影响。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解56精制课件1、平衡常数的影响 （1）水解平衡常数或弱酸或弱碱的离解平衡 常数； （2）温度对平衡常数的影响（水解一般为吸 热过程）2、外界条件的影响（温度不变时） （1）盐的起始浓度； （2）溶液酸度。影响水解平衡的因素有：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解57精制课件NH4+ (aq) + H2O (aq) NH3 (aq) + H3O+ (aq)例：计算例：计算0.10molL-1NH4Cl溶液的溶液的pH和和NH4+的解离度。的解离度。(Kb (NH3)=1.810-5) 解解:第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解58精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解59精制课件c(Ac-) = 0.1-7.510-6 0.1(molL-1)pH = 14 - pOH=8.88pOH = - lgc(OH -) = 5.12解解:例：计算例：计算0.10molL-1NaAc溶液的溶液的c(OH-)，pH和和c(Ac-)。(K a(HAc)=1.810-5)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解60精制课件2、双水解过程的计算、双水解过程的计算以MA为例：M+ + H2O MOH + H+ A- + H2O HA + OH-c(H+) = c(MOH) - c(HA)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解61精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解将其带入： c(H+) = c(MOH) - c(HA)62精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解整理后可得：进行化简得：63精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解 在一定的条件下，弱酸弱碱盐水溶液的H+与盐溶液浓度无关，只与相应酸或碱的解离常数有关。3. 酸式盐（既电离又水解）酸式盐（既电离又水解）64精制课件例：求例：求0.1molL-1NaHCO3溶液的溶液的pH。解：解：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.2 盐的水解盐的水解65精制课件8.3 电解质溶液理论及酸碱电解质溶液理论及酸碱 理论的发展理论的发展第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展8.3.1 强电解质溶液理论电解质：在水溶液里或熔化状态下能够导 电的化合物。 强电解质：在水中几乎全部解离 。弱电解质：在水中仅部分解离 。66精制课件电离度大小的影响因素：浓度 温度电离度（）第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展1、离子强度离子强度 1923年，Debye 及Hckel提出强电解质溶液理论。67精制课件 观点：强电解质在溶液中是完全电离的，但是由于离子间的相互作用，每一个离子都受到相反电荷离子的束缚，这种离子间的相互作用使溶液中的离子并不完全自由，其表现是：溶液导电能力下降；溶液导电能力下降；电离度下降；电离度下降；依数性异常。依数性异常。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展68精制课件bi ：溶液中第i种离子的浓度，Zi：第i种离子的电荷 离子强度 I 表示了离子在溶液中产生的电场强度的大小。 离子强度越大，正负离子间作用力越大。 离子强度离子强度I：衡量溶液中正、负离子的作用情况。衡量溶液中正、负离子的作用情况。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展69精制课件 活度：指有效浓度，即单位体积电解质溶液中表现出来的表观离子有效浓度，即扣除了离子间相互作用的浓度。以a（activity）表示。 f：活度系数，稀溶液中， f 1； 极稀溶液中，f 接近1。2、活度与活度系数活度与活度系数第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展70精制课件规律： 离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系数越小； 离子强度越小，活度系数约为1。稀溶液接近理想溶液，活度近似等于浓度。 离子电荷越大，相互作用越强，活度系数 越小。 第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展71精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展3、盐效应（1） 定义： 在弱酸或弱碱溶液中,加入不含相同离子的易溶强电解质,而使平衡向右移动,弱电解质的解离度增大的现象称为盐效应。（2） 原因： 易溶强电解质的加入,溶液中离子强度增大，使离子间相互作用增强。72精制课件8.3.2 酸碱质子理论第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展(Proton Theory of Acid-Base)1. 酸碱的定义酸碱的定义 凡是能给出质子(H3O+)的物质都是酸酸 凡是能得到质子(H3O+)的物质都是碱碱既能给出质子又能得到质子的物质是两两性物质性物质如如: : HCl HAC NH4+ Fe(H2O)63+如如: : Cl- AC- CO32- NH3 Fe(H2O)5(OH)2+ 如如: : HCO3-, H2O73精制课件2. 酸碱反应酸碱反应的术语的术语l根据酸碱定义，酸失去质子变成碱，碱得到质子变成酸共轭关系。通式酸酸 H+ + 碱碱酸碱半反应l因质子得失而相互转化的每一对酸碱共轭酸碱对共轭酸碱对。 (conjugated pair of acid-base)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展74精制课件酸总是较碱多一个正电荷，酸碱可以是酸总是较碱多一个正电荷，酸碱可以是分子，阳离子，阴离子。分子，阳离子，阴离子。H2PO4- H+ + HPO42-NH4+ H+ + NH3 Fe(H2O)63+ H+ + Fe(H2O)5(OH)2+例如第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展75精制课件3. 酸碱的强弱：酸碱的强弱： 给出质子能力强的叫强酸； 接受质子能力强的叫强碱。酸碱强度：根据给出或接受质子的能力大小来 确定。拉平效应：将不同强度的酸拉平到溶剂化质子 水平的效应。分效应：能区分酸、碱强度的效应。 第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展76精制课件4. 酸碱反应的实质酸碱反应的实质是质子的转移。是两个共轭酸碱对共同作用的结果。是两个酸碱半反应组成一个酸碱总反应。碱碱2 + H+ 酸酸2酸酸1 H+ + 碱碱1酸酸1 + 碱碱2 酸酸2 + 碱碱1+）5. 酸碱反应的方向强酸强酸+强碱强碱 弱酸弱酸+弱碱弱碱第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展77精制课件例：例：HAc在水溶液中的解离是一个在水溶液中的解离是一个HAc与与H2O的酸碱反应。的酸碱反应。酸碱半反应酸碱半反应酸碱半反应酸碱半反应共轭酸碱对共轭酸碱对HAc Ac-H2O H3O+共轭酸碱对共轭酸碱对HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq)H2O(l)+H+(aq) H3O+(aq)HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Ac-(aq)HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq)总反应总反应简写简写第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展78精制课件例：例：NH3在水溶液中的解离也是一个酸碱反应。在水溶液中的解离也是一个酸碱反应。酸碱半反应酸碱半反应H2O OH-酸碱半反应酸碱半反应NH3 NH4+NH3 (aq) + H+ (aq) NH4+ (aq)H2O (l) H+ (aq) + OH- (aq)酸碱总反应酸碱总反应NH3 (aq) + H2O(l) NH4+ (aq) +OH- (aq)共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展79精制课件例：盐类的水解实际上是一个离子的酸例：盐类的水解实际上是一个离子的酸碱反应。碱反应。酸碱总反应酸碱总反应酸碱总反应酸碱总反应Ac - + H2O HAc+OH -NH4+ +H2O NH3 +H3O+ NaAc Na+ +Ac -H2O(l)NH4Cl NH4+ +Cl-H2O(l)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展80精制课件扩大了酸碱物质的范畴扩大了酸碱反应的范畴例：HCl与NH3的反应无论是在溶液中还是在气相中或是在非水溶剂苯中，其实质都是质子转移，最终生成NH4Cl。HCl + NH3 NH4+ + Cl-优越性：优越性：局限性：局限性：所定义的酸必须含有可解离 的氢原子，不包括那些不交 换质子而具有酸性的物质。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展81精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展8.3.3 酸碱溶剂体系理论 美国科学家Franklin在阿氏电离理论的基础上，提出了溶剂理论。立论：立论：在溶剂中（不仅是水）电解质解离。概念：凡在溶剂中能解离出溶剂正离子的 物质为酸；凡在溶剂中能解离出溶 剂负离子的物质为碱。82精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展例如，液态NH3中有：2NH3(l) NH4+ + NH2- NH4Cl在液氨中：NH4Cl NH4+ + Cl- NH4Cl为酸NaNH2在液氨中：NaNH2 NH2- + Na+ NaNH2为碱酸碱反应实质：NH4+ + NH2- 2NH3(l)NH4Cl + NaNH2 NaCl + 2NH3 该理论是电离理论的扩展，但不能解释无溶剂的体系。83精制课件8.3.4 酸碱电子理论酸碱电子理论凡是能接受电子对的分子、离子物种称为酸；凡是能给出电子对的分子、离子物种称为碱。1. 酸碱的定义酸碱的定义2. 酸碱反应的实质酸碱反应的实质 电子接受体与电子给予体之间形成以配位共价键结合的酸碱配合物的反应。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展84精制课件电子对接受体电子对接受体 电子对给予体电子对给予体 形成配位键形成配位键 H+ + OH - H OH酸酸 + 碱碱 酸碱配合物酸碱配合物Cu2+ + 4 NH3 NH3 Cu NH3NH3NH32+第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展85精制课件3. 酸碱类型酸碱类型所有的金属阳离子及H+元素原子未达到8电子构型的分子如BF3、AlCl3能提供电子对的负离子：F 、Cl 、I、OH能提供电子对的中性分子：H2O、NH3含双键和共轭体系的化合物：苯LewisLewis碱：碱：碱：碱：LewisLewis酸：酸：酸：酸：第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展86精制课件4Lewis的酸碱电子理论的优缺点：的酸碱电子理论的优缺点： 优点：优点：一切化学反应都可概括为酸碱一切化学反应都可概括为酸碱 反应。反应。 缺点缺点：太笼统，不易掌握酸碱的特太笼统，不易掌握酸碱的特 性；无法判断酸碱性的强弱。性；无法判断酸碱性的强弱。第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡8.3 电解质溶液理论及酸碱理论的发展电解质溶液理论及酸碱理论的发展87精制课件A) 0.010molL-1HClB) 0.010molL-1H2SO4C) 0.010molL-1HAcD) 0.010molL-1H2C2O41. 下列溶液中，下列溶液中，pH最小的是（最小的是（ ）第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡自检测题自检测题88精制课件2. 将将pH=5.00的强酸与的强酸与pH=13.00的强碱溶的强碱溶液等体积混合，则混合溶液的液等体积混合，则混合溶液的pH为（为（ ）A) 9.00B) 8.00C) 12.70D) 5.00第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡自检测题自检测题89精制课件A) NaAcB) Na2CO3C) Na2SD) Na3PO43. 下列溶液的浓度均为下列溶液的浓度均为0.100molL-1, 其中其中c(OH-)最大的是（最大的是（ ）第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡自检测题自检测题90精制课件4.在在1.0LH2S饱和溶液中加饱和溶液中加0.10mL0.010molL-1HCl, 下列式子正确的是（下列式子正确的是（ ）B) c(Cl-) 1.010-6molL-1C) c(H+)=2c(S2-)第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡自检测题自检测题91精制课件血液的组成及缓冲作用血浆血浆 55%血细胞血细胞 45%第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡化学视野化学视野92精制课件血浆血浆55%组成及百分比组成及百分比主要作用主要作用水：水：90%转运物质的溶剂转运物质的溶剂无机盐：无机盐：0.9%Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Cl-,HCO3-,HPO42-,H2PO4-维持渗透平衡，维持渗透平衡，酸碱平衡，酸碱平衡，调节膜的透性调节膜的透性血浆蛋白：血浆蛋白：7%9%纤维蛋白质纤维蛋白质白蛋白白蛋白球蛋白（抗体）球蛋白（抗体）维持渗透平衡，维持渗透平衡，酸碱平衡，酸碱平衡，免疫免疫血液转运的物质：血液转运的物质：营养物质（如葡萄糖、脂肪酸、维生素）营养物质（如葡萄糖、脂肪酸、维生素）代谢废物代谢废物呼吸气体（呼吸气体（O2和和CO2）激素激素血液的组成及缓冲作用第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡化学视野化学视野93精制课件血液的组成及缓冲作用第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡化学视野化学视野94精制课件第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡化学视野化学视野95精制课件第第 8 章章第7题第8题第10题第13题第15题第16题第17题第第8 8章章 酸碱解离平衡酸碱解离平衡本章习题本章习题96精制课件