酸堿平衡與沉淀溶解平衡課件

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1、第五章酸堿平衡與沉淀溶解平衡一、酸堿質(zhì)子理論Bronsted&LowryDefinition酸堿的定義:阿倫尼烏斯的電離理論，能離解出H+和OH-的物質(zhì)。局限：狹隘，不能解釋所有物質(zhì)，如NH4Cl水溶液呈酸性。（1）酸：凡能給出質(zhì)子（H+）的物質(zhì).（2）堿：凡能接受質(zhì)子（H+）的物質(zhì).第一節(jié)酸和堿酸堿半反應(yīng)注：如H2O，HCO3–既是酸又是堿，兩性物質(zhì)。鹽也有酸堿性，如Na2CO3，NH4Cl等。紅－藍互為共軛酸堿對Acidsprotons+Bases二、酸堿反應(yīng)的實質(zhì)醋酸溶液中：酸堿半反應(yīng)1：HAcH++Ac–酸堿半反應(yīng)2：H++H2OH3O+酸1堿1堿2酸2總反

2、應(yīng)：HAc+H2OH3O++Ac–酸1堿2酸2堿1H+實質(zhì)：兩對共軛酸堿對之間的質(zhì)子(H+)傳遞反應(yīng)。反應(yīng)介質(zhì)：水，非水溶劑或氣相。共軛酸堿對——強酸弱堿，弱酸強堿酸堿質(zhì)子理論的優(yōu)點與電離理論相比，擴大了酸和堿的范圍。如NH4Cl與NaAc，在電離理論中認為是鹽，而質(zhì)子理論認為NH4Cl中的NH4+是酸，NaAc中的Ac-是堿。酸堿反應(yīng)是質(zhì)子傳遞過程，符合這種要求的反應(yīng)都可劃歸為酸堿反應(yīng)，從而擴大了酸堿反應(yīng)的范圍。建立了酸堿強度和質(zhì)子傳遞反應(yīng)的辨證關(guān)系，把酸或堿的性質(zhì)和溶劑的性質(zhì)聯(lián)系起來。如在HAc水中是弱酸，而在液氨中卻是強酸；HNO3在水中是強酸，而在冰醋酸中卻

3、是弱酸。三、酸堿質(zhì)子傳遞平衡和平衡常數(shù)酸(HA)與堿(B-)的質(zhì)子傳遞反應(yīng)，生成A-和HB，達到平衡后反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度都不變，則有：這是HA與B-的質(zhì)子傳遞平衡。達到平衡時，產(chǎn)物濃度的乘積與反應(yīng)物濃度的乘積之比則為其酸堿質(zhì)子傳遞平衡常數(shù)K，即在一定溫度下，其值一定。K值愈大，表示質(zhì)子從HA中轉(zhuǎn)移給B-的能力愈強。HA+B-A-+HB解離平衡常數(shù)K通式：BA=B++A–酸acid----Ka堿base----Kb注意：K只與物質(zhì)的本性和溫度T有關(guān)，與濃度無關(guān)。Ka越大，pKa就越小，酸性越強；Kb越大，pKb就越小，堿性越強；參考p72表5－2pH值：25℃時，pH

4、+pOH=14;pH<7酸性=7中性>7堿性H2OH++OH–+H++H2OH3O+H2O+H2OOH–+H3O+[H2O]可看成常數(shù)：離子積Kw=[H3O+][OH–]=[H+][OH–]，Kw與T有關(guān)。25℃純水，Kw＝1×10-14（1）離子積[H+]=[OH–]=第二節(jié)酸堿平衡一、水的質(zhì)子自遞平衡共軛酸堿的Ka、Kb與Kw的關(guān)系HB+H2OH3O++B–B–+H2OOH—+HBH2O+H2OOH–+H3O+Kw=[H3O+][OH–]∴Kw=Ka.Kb，即固定溫度下，Ka與Kb成反比。①HB的解離：②B–離子的水解：③水的解離：HB在水溶液中達到平衡時，離子

5、的濃度只有一個。【例】已知NH3的為Kb為1.79×10-5，試求NH4+的Ka。解：NH4+是NH3的共軛酸,故:Ka=Kw/Kb=1.00×10-14/(1.79×10-5)=5.59×10-10答：NH4+的Ka為5.59×10-10.二、一元弱酸、弱堿的電離平衡例：試計算濃度為C0的醋酸水溶液的pH值。(1)當KaCo≥20Kw時，忽略水的質(zhì)子自遞平衡.HAcH++Ac–起始濃度：Co00解離濃度：CoαCoαCoα平衡濃度：Co—CoαCoαCoα解：設(shè)醋酸的解離度為α….①（2）當Co/Ka≥500，即α<5%時，1—α≈1:Ka=Coα2….②…..③

6、[H+]=[Ac–]=Coα=….④同理，對于一元弱堿：當KbCo≥20Kw，Co/Kb≥500，即α<5%時，Kb=Coα2④為計算一元弱酸溶液H+濃度的最簡公式。三、多元弱酸、弱堿的電離平衡（了解）HCO3—H++CO32—H2CO3H++HCO3—(1)Ka2Co≥20Kw（忽略水的質(zhì)子平衡）(2)Ka1＞＞Ka2，Ka1/Ka2＞102，作一元酸處理：pKa1=6.35pKa2=10.33(3)多元弱堿與多元弱酸同理。例：四、酸堿電離平衡的移動a.濃度對平衡移動的影響弱酸HB在水中的質(zhì)子自遞平衡為HB+H2OH3O++B-平衡建立后，若CHB↑，則平衡被破壞

7、，向著HB解離的方向移動，即CH3O+↑和CB-↑。而解離度α的變化呢？(1).同離子效應(yīng)HAc+H2OH3O++Ac-Ac–+Na+←NaAc平衡向左移動定義：這種在弱酸或弱堿的水溶液中，加入與弱酸或弱堿含有相同的離子的易溶性強電解質(zhì)，使弱酸或弱堿的解離度降低的現(xiàn)象。一定溫度時的醋酸稀溶液中：降低降低(2).鹽效應(yīng)若在HAc溶液中加入不含相同離子的強電解質(zhì)如NaCl，則因離子強度增大，溶液中離子之間的相互牽制作用增大，使HAc的解離度略有增大，這種作用稱為鹽效應(yīng)。例如在0.10mol·L-1HAc溶液中加入NaCl使其濃度為0.10mol·L-1，則溶液中的[