酸堿平衡與酸堿滴定法(III)

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1、第5章酸堿平衡與酸堿滴定法12主要內(nèi)容1.酸堿理論2.電解質(zhì)的解離3.酸堿平衡中有關(guān)濃度的計算4.同離子效應(yīng)和緩沖溶液5.酸堿指示劑6.酸堿滴定法7.酸堿滴定法的應(yīng)用3§5.1酸堿離解理論概述最初：酸是具有酸味的物質(zhì)，使藍(lán)色石蕊變紅；堿是抵消酸性的物質(zhì)，使紅色石蕊變藍(lán)；18世紀(jì)后期：氧元素是酸的必要成分；19世紀(jì)初葉，戴維：氫元素是酸的必要成分；1884年，阿倫尼烏斯：提出了酸堿電離理論；1923年，布朗斯特和勞瑞提出了酸堿質(zhì)子理論。人們對酸堿的認(rèn)識歷程4一.酸堿電離理論1.酸堿定義酸：解離時所生成的正離子全部是H+的化合物；堿：解離時所生成的負(fù)離子全部是OH-的化合物。2.酸堿反應(yīng)實質(zhì)H++

2、OH-=H2O3.理論缺陷酸堿僅限于含H+和OH-的物質(zhì)酸堿局限于水溶液中，不能研究非水體系5二.酸堿質(zhì)子理論1.酸堿定義酸——溶液中凡能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì);堿——溶液中凡能接受質(zhì)子(H+)的物質(zhì)。[例].HClH++Cl-NH3+H+NH4+按照酸堿質(zhì)子理論,當(dāng)酸(HB)失去一個質(zhì)子（H+）而形成的堿(B-),稱為該酸的共軛堿，同理,而堿(B-)獲得一個質(zhì)子就生成該堿的共軛酸。共軛酸共軛堿6由得失一個質(zhì)子而發(fā)生的共軛關(guān)系一對酸堿被稱為共軛酸堿對,即:既能給出質(zhì)子又能接受質(zhì)子的物質(zhì)稱為兩性物質(zhì).酸堿+質(zhì)子-H++H+酸堿反應(yīng)都不能單獨發(fā)生，酸給出質(zhì)子必須有另一種能接受質(zhì)子的堿存在才能實現(xiàn)，

3、酸堿反應(yīng)實際上是兩個共軛酸堿對共同作用的結(jié)果。酸堿反應(yīng)的實質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移。7三、酸堿反應(yīng)的實質(zhì)酸1+堿2酸2+堿1H+8（1）化學(xué)反應(yīng)的方向：強酸弱酸，強堿弱堿;反應(yīng)（2）酸的酸性越強，其共軛堿的堿性就越弱HCl酸性強，Cl-堿性弱H+9§5.2電解質(zhì)溶液和離解平衡電解質(zhì)非電解質(zhì)強電解質(zhì)弱電解質(zhì)難溶電解質(zhì)解離度:弱電解質(zhì)達(dá)到解離平衡時,已解離的弱電解質(zhì)分子百分?jǐn)?shù).ABA++B-解離度α=(已解離的分子數(shù)/原分子數(shù))×100%=(已電離的濃度/初始濃度)×100%電解度(α)：表征弱電解質(zhì)離解程度大小的特征常數(shù),不僅與溫度有關(guān),還與溶液濃度有關(guān).1011一、弱電解質(zhì)的解離平衡1．一元弱酸的電離平

4、衡HAH++A-弱酸在溶液中只發(fā)生部分電離,存在解離平衡,解離平衡式:達(dá)到解離平衡時,解離平衡常數(shù)為:解離平衡常數(shù)K⊙是表征電解質(zhì)解離程度大小的特征常數(shù)，K⊙越大，解離程度越大，該弱電解質(zhì)相對較強。K⊙大小與溫度T有關(guān)，與濃度無關(guān)。12當(dāng)cA/Ka>500,近似計算cA-cH+?cA，當(dāng)cA/Ka＜500,cA-cH+≠cA，精確計算對于一元弱酸，其cH+值計算如下：HAH++A-起始濃度cA00平衡濃度cA-cH+cH+cH+稀釋定律13【例】.計算下列各濃度的HAc溶液中的[H]+（1）0.1mol·L-1；(2)1.0?10-5mol·L-1。解：Ka(HAc)=1.8×10-5HAcH

5、++Ac-初始濃度cA0??????0平衡濃度cA-x??????xx（1）Ka=x2/(cA-x)cA/Ka?500，0.1-x?0.1；[H]+＝1.3?10-3mol·L-1(2)cA/Ka<500，故不能近似計算x2/(c-x)=1.0?10-5解一元二次方程：x=[H]+＝7.16?10-6mol·L-1同理一元弱堿BOH解離平衡式：BOHB++OH-達(dá)到解離平衡時,解離平衡常數(shù)為:142.一元弱堿的電離過程NH3·H2ONH4++OH-起始濃度cb00平衡濃度cb-cOH-cOH-cOH-15當(dāng)cb/Kb>500,cb-cOH-?cb，近似計算當(dāng)cb/Kb＜500,cb–cOH-≠

6、cb，精確計算3.同離子效應(yīng)HAcH++Ac-NaAc→Na++Ac-NaAc是強電解質(zhì)，在溶液中完全電離，使溶液中Ac-的量大大增加，使平衡向左移動，降低HAc的電離度。在弱電解質(zhì)溶液中，加入含有相同離子的的強電解質(zhì)，使弱電解質(zhì)的解離度降低的現(xiàn)象叫同離子效應(yīng)。164．鹽效應(yīng)在HAc等弱電解質(zhì)溶液中加入非同離子強電解質(zhì)鹽如NaCl，由于離子間相互牽制作用增強，使H+和Ac-結(jié)合成分子的機會減少，從而使HAc的電離度略有升高的現(xiàn)象。鹽效應(yīng)影響較同離子效應(yīng)小，?？珊雎浴?75．多元弱酸的電離平衡（HnB,n>1)H2SH++HS-Ka1=[H+][HS-]/[H2S]=1.1?10-7一級平衡HS

7、-H++S2-Ka2=[H+][S2-]/[HS-]=1.0?10-14二級平衡18∵同離子效應(yīng)Ka1遠(yuǎn)大于Ka2∴第二步解離可以忽略,平衡時c(H+)可視為完全由第一步解離產(chǎn)生。解：一級平衡H2SH++HS-起始濃度0.100平衡濃度0.1-xxxc/Ka1>500,近似地：0.1-x=0.1；x2/0.1=Ka1x=[H+]=[HS-]=1.0?10-4mol·L?1二級平衡:HS-H++S2