《溶液的酸碱性幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《溶液的酸碱性幻灯片.ppt（117页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、溶液的酸碱性第1页，共117页，编辑于2022年，星期一酸碱平衡在药学中的重要性1、在活的有机体中，酸碱起着重要作用2、药物本身酸碱性3、在药物分析、制剂、生产的作用无机化学水溶液中进行的四大类反应酸碱反应沉淀反应配位反应氧化还原反应涉及酸碱反应的平衡称为酸碱平衡第2页，共117页，编辑于2022年，星期一第一节酸碱理论(theoryofacidandbase)第3页，共117页，编辑于2022年，星期一什么是酸？什么是碱？什么是酸？什么是碱？最初：最初：有酸味、能使蓝色石蕊变红的物质叫酸；有酸味、能使蓝色石蕊变红的物质叫酸；有涩味、能使红色石蕊变蓝的物质叫碱；有涩味、能使红色石蕊变蓝的物质叫
2、碱；阿仑尼乌斯（阿仑尼乌斯（ArrheniusSA）酸碱电离理论：酸碱电离理论：凡是在水溶液中能够电离产生凡是在水溶液中能够电离产生H+的物质叫酸；的物质叫酸；凡是在水溶液中能够电离产生凡是在水溶液中能够电离产生OH的物质叫碱；的物质叫碱；1887年年H+酸的特征OH-碱的特征第4页，共117页，编辑于2022年，星期一1923年（布朗斯台德布朗斯台德洛里质子理论）洛里质子理论）布朗斯台德（BronstedJN）洛里（LowryTM）酸碱质子理论酸碱质子理论酸碱电酸碱电子理论子理论（路易斯（路易斯）扩大了酸碱的范围1923年年路易斯路易斯（GNLewis）进一步扩大了酸碱的范围第5页，共117
3、页，编辑于2022年，星期一一、酸碱质子理论（一）酸碱的定义凡是能给出质子（H+）的物质都是酸；凡是能接受质子的物质都是碱；（质子的给体）（质子的受体）酸和碱由质子联系起来的这种酸与碱的相互依存关系共轭关系酸质子碱第6页，共117页，编辑于2022年，星期一HClH+Cl酸质子碱HAcH+AcH2CO3H+HCO3HCO3-H+CO32-NH4+H+NH3H3O+H+H2OH2OH+OHAl(H2O)63+Al(H2O)5OH2+H+第7页，共117页，编辑于2022年，星期一共轭酸碱对：(conjugatedpairofacid-base)仅差一个质子的一对酸和碱HAcAc（共轭碱）（共轭酸
4、）H2CO3HCO3HCO3-CO32-H2CO3CO32-第8页，共117页，编辑于2022年，星期一质子酸碱：（1）酸和碱是共轭的，酸给出质子变成碱，碱接受质子后变成酸。（2）酸和碱可以是分子、离子两性物质：即能给出质子又能结合质子HCO3H2O（3）酸碱反应的实质是酸和碱与水质子转移质子转移是通过溶剂合质子来实现的，是酸和碱与水互递质子第9页，共117页，编辑于2022年，星期一H2O酸在水中的解离反应：HAcH+H3O+AcHClH2OH3O+ClH+NH4+H2OH3O+H+NH3酸碱反应的实质第10页，共117页，编辑于2022年，星期一碱在水中的解离反应：NH4+H2OOHH+N
5、H3H2OOHH+AcHAc第11页，共117页，编辑于2022年，星期一两对共轭酸碱对之间的质子传递反应(protolysisreaction)酸碱反应通式：酸1碱2酸2碱1H+酸碱反应的实质：弱酸、弱碱的解离平衡实质：弱酸、弱碱与溶剂水分子间的质子传递第12页，共117页，编辑于2022年，星期一酸碱反应总是趋向由较强的酸和较强的碱作用，生成较弱的酸和较弱的碱HClClNH4+NH3酸性：HClNH4+碱性：NH3ClH2OOHAcHAc酸性：HAcH2O碱性：OHAcNH4+H2OH3O+NH3酸性：H3O+NH4+碱性：NH3H2O第13页，共117页，编辑于2022年，星期一质子酸碱
6、：（2）酸和碱可以是分子、离子两性物质：即能给出质子又能结合质子（3）酸碱反应的实质是酸和碱与水质子转移（1）酸和碱是共轭的，酸给出质子变成碱，碱接受质子后变成酸。（4）酸碱质子理论没有盐的概念质子转移是通过溶剂合质子来实现的，是酸和碱与水互递质子没有盐的水解反应第14页，共117页，编辑于2022年，星期一电离理论：盐的水解反应NaAc：（NaAcNa+Ac）Na+不参与电离平衡酸碱质子理论：水与离子酸、离子碱的质子传递H2OOHAcHAc第15页，共117页，编辑于2022年，星期一弱酸的酸根和弱碱的阳离子在溶液中建立质子传递平衡NaAc：NH4Ac：NH4Cl：H2OOHAcHAcNH4
7、+H2OH3O+NH3H2OOHAcHAcNH4+H2OH3O+NH3（NaAcNa+Ac）（NH4AcNH4+Ac）（NH4ClNH4+Cl）第16页，共117页，编辑于2022年，星期一二、酸碱的电子理论简介1923年，路易斯提出：凡是可以接受电子对的物质称为酸，凡是可以给出电子对的物质称为碱。酸-电子对的接受体碱-电子对的给予体路易斯酸碱路易斯酸碱第17页，共117页，编辑于2022年，星期一酸碱酸碱配合物H+:OH-H:OH+:NH3+HClHNH3+Cl-4:NH3+Cu2+CuNH3Cl-NH3NH3NH32+第18页，共117页，编辑于2022年，星期一酸碱电子理论的特点：电子对
8、1凡是金属都是酸2与金属离子结合的都是碱3有机化合物也是酸碱4广义酸碱，不易掌握第19页，共117页，编辑于2022年，星期一第二节酸碱的分类一一水的质子自递平衡水的质子自递平衡二二标准平衡常数标准平衡常数三三酸碱的分类酸碱的分类四四共轭酸碱共轭酸碱Ka与与Kb的关系的关系五五酸碱酸碱的强度的强度第20页，共117页，编辑于2022年，星期一aA+bBdD+eE标准平衡常数：各种物质的平衡浓度；C：标准态浓度C=1molL-1平衡常数：纯固体、纯液体、溶剂水不写K随温度的变化而变化第21页，共117页，编辑于2022年，星期一酸碱质子传递平衡和平衡常数化学平衡定律：任意一个化学反应，任意一个化
9、学反应，在一定温度下达到平衡时，在一定温度下达到平衡时，各个反应产物的浓度幂之积各个反应产物的浓度幂之积与各个反应物的浓度幂之积与各个反应物的浓度幂之积之比是一个常数之比是一个常数第22页，共117页，编辑于2022年，星期一酸（HA）与碱（B）的质子传递反应：BHBHAAK：酸碱质子传递平衡常数第23页，共117页，编辑于2022年，星期一H2CO32H+CO32-平衡常数：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+第24页，共117页，编辑于2022年，星期一一水的质子自递平衡（一）水的质子自递平衡和水的离子积水的质子自递反应（protonself-transferreaction）：O
10、HH2OH3O+H2O平衡常数：平衡常数：H+简写为：H2OH+OH第25页，共117页，编辑于2022年，星期一平衡常数：KW=H+OH c略去，则：KW：水的质子自递平衡常数（protonself-transferreaction）水的离子积(ionproductofwater)第26页，共117页，编辑于2022年，星期一KW=H+OH表示：在一定温度下的水溶液中H+浓度与OH浓度的乘积是一个常数298K：KW=H+OH=1.0010-14水的质子自递反应是一个吸热反应，KW值随温度升高而增大。00C，KW=1.1010-15；250C，KW=1.0010-14；1000C，KW=5.5
11、010-13第27页，共117页，编辑于2022年，星期一水的离子积不仅适用于纯水，也适用于一切稀水溶液。水溶液中，KW=H+OH永远成立298K时，KW=H+OH=1.0010-14纯水NaCl水溶液HAc水溶液NH4Cl水溶液NH4Cl、NaCl混合水溶液第28页，共117页，编辑于2022年，星期一（二）水溶液的pH0.10molL-1HClH+=0.10molL-1OH=KW/H+=1.0010-14/0.10=1.0010-13（molL-1）0.010molL-1NaOHOH=0.010molL-1H+=KW/OH=1.0010-14/0.010=1.0010-12（molL-1）
12、第29页，共117页，编辑于2022年，星期一溶液的酸碱性：中性溶液：H+=OHH+=1.0010-7molL-1OH=1.0010-7molL-1酸性溶液：H+OHH+1.0010-7molL-1OH1.0010-7molL-1碱性溶液：H+OHH+1.0010-7molL-1OH1.0010-7molL-1第30页，共117页，编辑于2022年，星期一定义：pH=-lgaH+稀溶液中，pH=-lgH+中性溶液：酸性溶液：碱性溶液：pH=7pH7pH7pOH=-lgaOH-pOH=-lgOHpOH=7pOH7pOH7常温下，H+OH=1.0010-14pH+pOH=14H+=110-14mo
13、lL-1常用pH值的范围：pH=014第31页，共117页，编辑于2022年，星期一二标准平衡常数一元弱酸HA在水溶液中的质子传递平衡通式：H2OHAH3O+A平衡常数：在稀溶液中，H2O可看成是常数：第32页，共117页，编辑于2022年，星期一例如：甲酸的Ka，记作Ka（HCOOH）1、写出醋酸CH3COOH的Ka表达式，并查阅25的数值。练习题：CH3COOH-HAcH2OHAcH3O+AcKa（CH3COOH)=1.7610-5第33页，共117页，编辑于2022年，星期一Ka：酸解离平衡常数(dissociationconstantofacid)（酸常数）在一定温度下，Ka是定值，可
14、查表得其值。Ka值越大，酸性越强。Ka10强酸（HCl、HClO4、HNO3、H2SO4）HAcNH4+HCNKa：1.7410-55.5910-106.1610-10HAcHCNNH4+酸性：第34页，共117页，编辑于2022年，星期一友情提示：Ka值与酸的浓度c无关，可直接用Ka值的大小来比较酸的强弱。与酸的浓度有关，用比较酸的强弱时，必须是相同浓度才能比较。定义：pKa=-lgKaKa(HAc)=1.7410-5，pKa（HAc）=4.76第35页，共117页，编辑于2022年，星期一一元弱碱B在水溶液中的质子传递平衡通式：H2OBHBOHKb：碱解离平衡常数（dissociation
15、constantofbase）碱常数Kb值越大，碱性越强。在一定温度下，Kb是定值，可查表得其值。定义：pKb=-lgKb第36页，共117页，编辑于2022年，星期一实验测定热力学数据计算标准平衡常数的求法第37页，共117页，编辑于2022年，星期一三酸碱的分类（一）一元弱酸（三）一元弱碱（四）多元弱碱（五）两性物质（二）多元弱酸第38页，共117页，编辑于2022年，星期一（一）一元弱酸monobasicacidHAcHCNHFHNO2HCOOHHClOHSO4-NH4+仅能释放出一个质子HA+H2OH3O+A-HAH+A-HSO4-一元弱酸结合阳离子：K+Na+等不参加质子传递NH4+
16、一元弱酸结合阴离子：Cl-NO3-等碱性非常弱第39页，共117页，编辑于2022年，星期一NH4+H2ONH3+H3O+NH4+NH3+H+平衡常数：数值=？第40页，共117页，编辑于2022年，星期一（二）多元弱酸polybasicacidH2C2O4H3PO4H2CO3H2SO3能释放出两个或两个以上质子H2S+H2OH3O+HS-分步解离：H2SH3O+HS-平衡常数：第一步：第二步：HS-+H2OH3O+S2-平衡常数：第41页，共117页，编辑于2022年，星期一H2S水溶液中，存在：S2-H2SH+HS-HS-H+在两个平衡中浓度数值相同第42页，共117页，编辑于2022年，
17、星期一（三）一元弱碱monoacidicbaseNH3CN-F-NO2-HCOO-ClO-仅能接受出一个质子Ac-+H2OHAc+OH-第43页，共117页，编辑于2022年，星期一（四）多元弱碱polyacidicbaseC2O42-PO43-CO32-SO32-S2-能接受两个或两个以上质子CO32-+H2OHCO3-+OH-分步接受质子：平衡常数：第一步：第二步：HCO3-+H2OH2CO3+OH-平衡常数：第44页，共117页，编辑于2022年，星期一Na2CO3水溶液中，存在：OH-Na+CO32-HCO3-在两个平衡中数值是一样的HCO3-OH-第45页，共117页，编辑于2022
18、年，星期一既能释放质子又能接受质子（五）两性物质分子型阴离子型HC2O4-H2PO42-HPO4-HCO3-HS-NH4AcNH4CNNH4CH2COOH多元酸的偏酸根分子中既有酸又有碱HCO3-+H2OH2CO3+OH-HCO3-H+CO32-Kb2(CO32-)Ka2(H2CO3)Kb2(CO32-)=Ka2(H2CO3)=5.6110-112.3210-8第46页，共117页，编辑于2022年，星期一NH4AcNH4+H2OH3O+NH3Ac-+H2OHAc+OH-Ka（NH4）Kb（Ac-）HCO3-NH4Ac是酸性还是碱性？Kb2(CO32-)=Ka2(H2CO3)=5.6110-1
19、12.3210-8Ka（NH4）Kb（Ac-）Ka（NH4）Kb2(CO32-)Ka2(H2CO3)碱性=5.6810-10=5.6810-10中性第47页，共117页，编辑于2022年，星期一四四共轭酸碱共轭酸碱Ka与与Kb的关系的关系酸的质子传递平衡：H2OBHBOHH2OHBH3O+B共轭碱的质子传递平衡：KaKb=H3O+OH=KaKb=KWpKa+pKb=14第48页，共117页，编辑于2022年，星期一CN+H2OHCN+OHKb=KW/Ka(HCN)Ka=KW/Kb(NH3)NH4+H2ONH3+H3O+第49页，共117页，编辑于2022年，星期一多元弱酸在水中的质子传递反应：
20、H3PO4的质子传递分三步进行：H2OH3PO4H3O+H2PO4H2PO4H2OH3O+HPO42-H2OH3O+HPO42-PO43-第50页，共117页，编辑于2022年，星期一H3O+=H3O+1+H3O+2+H3O+3Ka1Ka2Ka3因为酸的强度：H3PO4H2PO4HPO42-H3PO4、H2PO4、HPO42-都是酸在比较多元酸强度时，可以只比较Ka1的大小；在计算H3O+浓度时，也只考虑一级解离。在H3PO4溶液中：第51页，共117页，编辑于2022年，星期一H3PO4、H2PO4、HPO42-共轭碱：H2PO4HPO42-PO43-共轭碱的强度：PO43-HPO42-H2
21、PO4第52页，共117页，编辑于2022年，星期一各级共轭碱的质子传递平衡：（PO43-为多元碱）PO43-H2OHPO42-OHH2PO4H2OHPO42-OHH2PO4H3PO4H2OOH第53页，共117页，编辑于2022年，星期一Kb1Kb2Kb3在比较多元碱强度时，也可只比较Kb1的大小在计算OH浓度时，也只考虑一级解离。第54页，共117页，编辑于2022年，星期一五、酸碱的强度酸越强，其共轭碱就越弱；酸性：HClHAc碱性：AcCl酸越弱，其共轭碱就越强。比较酸碱性的方法：酸（碱）常数Ka越大，酸性越强Kb越大，碱性越强第55页，共117页，编辑于2022年，星期一酸常数Ka越
22、大，酸越强NH4+H2ONH3+H3O+HAc+H2OH+Ac-H2PO4-+H2OH+HPO42-H3PO4+H2OH+H2PO4-Ka(HAc)=1.7610-5Ka(NH4+)=5.6810-10Ka2(H3PO4)=6.2310-8Ka1(H3PO4)=7.5210-3酸强顺序：H3PO4HAcH2PO4-NH4+碱常数Kb越大，碱越强CO32-+H2OHCO3-+OH-Ac-+H2OHAc-+OH-Kb(Ac-)=5.6810-10Kb1(CO32-)=1.7810-4第56页，共117页，编辑于2022年，星期一第三节弱酸弱碱的质子传递平衡二、多元弱酸或弱碱的质子传递三、两性物质的
23、质子传递一、一元弱酸或弱碱的质子传递第57页，共117页，编辑于2022年，星期一一、一元弱酸或弱碱溶液（一）一元弱酸HA溶液HA的质子传递平衡：H2OHA H3O+A水的质子自递平衡：OHH2OH3O+H2OKW=H3O+OHH3O+=H3O+HA+H3O+水忽略水的解离时H3O+=H3O+HACKa不是很小第58页，共117页，编辑于2022年，星期一根据酸碱质子传递平衡推导出求H+的公式：当KaCa20KW时，H2OHA H3O+A起始浓度：ca00平衡浓度：H3O+Aca-H3O+H3O+=AH3O+2+KaH3O+Kaca=0KaCa20KW近似公式一元弱酸（HA）：第59页，共11
24、7页，编辑于2022年，星期一ca/Ka500，或5%，caH3O+，则：条件：最简式：ca/Ka500（5%）Kaca20KW第60页，共117页，编辑于2022年，星期一近似公式：最简公式：都忽略了水的释放很小，HA=C-H+C 应用最简公式小到什么情况？与C/Ka有关用KaC来推导相对误差低于2.5%第61页，共117页，编辑于2022年，星期一假定C/Ka=100，忽略水的质子自递平衡H2OHA H3O+A起始浓度：Ca00平衡浓度：CaCaCa(1-)即稀释定律=9.5%第62页，共117页，编辑于2022年，星期一用最简式计算：用近似式计算：相对误差：C/Ka=100误差太大！需要
25、用近似式C/Ka500=9.5%5%误差小于2.5%，用最简式第63页，共117页，编辑于2022年，星期一当Ca/Ka500或5%1-1则：条件：KaCa20KWCa/Ka500求算一元弱酸溶液中H+的最简式第64页，共117页，编辑于2022年，星期一例：计算0.10molL-1的HAc溶液的pH解：H2OHAcH3O+Ac起始浓度：0.1000平衡浓度：0.10-xxx查表：Ka=1.7610-5Ca/Ka=1/1.7610-5500可用最简式：pH=-lg1.3310-3=2.88第65页，共117页，编辑于2022年，星期一为什么这种近似合理？最简式与近似式的结果符合水的解离可以忽略
26、？OH-来自水的解离，水解离的OH-=H+第66页，共117页，编辑于2022年，星期一例：计算0.10molL-1的一氯乙酸CH2ClCOOH溶液的pH解：H2OHA H3O+A起始浓度：0.100平衡浓度：0.10-xxx0Ca/Ka=1/1.410-3500近似式计算得pH=1.95例：计算0.10molL-1的NH4Cl溶液的pHCl-不考虑NH4+KaNH4+=？第67页，共117页，编辑于2022年，星期一（二）一元弱碱B溶液：H2OBHB OH（1）当Kbcb20KW时，（）当Cb/Kb500求算一元弱碱溶液中OH的最简式条件：Kbcb20KWCb/Kb500第68页，共117页
27、，编辑于2022年，星期一由可见：或同一弱酸（碱），Ka（Kb）是常数，cc不同弱酸（碱），相同浓度时（c确定），Ka（Kb）越大，越大，酸（碱）越强。第69页，共117页，编辑于2022年，星期一一元弱碱(B)：H2OBHB OH近似公式Kbcb20KW条件：最简式：cb/Kb500（5%）Kbcb20KW第70页，共117页，编辑于2022年，星期一一元弱酸溶液：一元弱碱溶液：KaCa20KWCa/Ka500Kbcb20KWCb/Kb500H2OBHB OHH2OHA H3O+A第71页，共117页，编辑于2022年，星期一计算时应注意：计算时应注意：先写准质子传递平衡，判断酸碱性，同时注
28、意近似条件，选对公式。离子酸、离子碱，先算出Ka、Kb，然后再用近似条件判断，选对公式。弱碱溶液由公式求出的是OH，可先算出pOH值，然后再算pH。（pH=14pOH）（Ka=Kw/Kb）碱度：OH。（4）酸浓度：ca；碱浓度：cb；酸度：H+；（1）（2）（3）以上计算公式只适用于纯的弱酸弱碱溶液第72页，共117页，编辑于2022年，星期一例：计算0.10molL-1的NaAc溶液的pH解：H2OAc-OH-HAc起始浓度：0.1000平衡浓度：0.10-xxxKb=5.6810-10C/Kb=1/5.6810-10500可用最简式：pH=14-pOH=8.88第73页，共117页，编辑于
29、2022年，星期一二、多元酸碱的质子传递平衡（一）多元酸H2OH2SH3O+HSHSH2OH3O+S2水的质子自递平衡：H2O+H2OH3O+OHKW=OHH3O+H3O+=H3O+1+H3O+2+H3O+水=9.110-8=1.110-12H2S第74页，共117页，编辑于2022年，星期一当Ka1ca20KW时，忽略水的质子自递平衡；当Ka1Ka2时，（Ka1/Ka2102）忽略第二步的质子传递反应所产生的H+，当作一元弱酸处理，求H+。H2OH2SH3O+HSH+HS，H2Sc(H2S)H+c(H2S)若ca/Ka1500，则Ka1可作为衡量酸度的标志（比较多元弱酸强弱时，只比较Ka1即
30、可。）（1）（2）第75页，共117页，编辑于2022年，星期一（3）S2-是第二步质子传递反应的产物，HSH2OH3O+S2S2-Ka2多元弱酸第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似地等于Ka2，与酸的浓度关系不大二元弱酸（H2A）：H+HA，A2-Ka2H2Aca，当Ka1ca20KW，Ka1Ka2，当作一元弱酸处理；若ca/Ka1500，第76页，共117页，编辑于2022年，星期一例:计算0.20molL-1H2S溶液的H+和S2-H2SH+HSH+S2HS=9.110-8=1.110-12Ka1Ka2当作一元弱酸处理ca/Ka1=0.2/9.110-8500，则H+和HS-近似相等
31、第77页，共117页，编辑于2022年，星期一三元弱酸H3PO4H3PO4的质子传递分三步进行：H2OH3PO4H3O+H2PO4H2PO4H2OH3O+HPO42-H2OH3O+HPO42-PO43-第78页，共117页，编辑于2022年，星期一当Ka1Ka2Ka3时，当作一元弱酸处理。若ca/Ka1500，求0.1molL-1H3PO4溶液中，H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-、H+、OH-的浓度。ca/Ka1=0.1/7.5210-3=13.3500，用近似式求第79页，共117页，编辑于2022年，星期一H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-、H+、OH-的
32、浓度。H2OH3PO4H3O+H2PO4按一元弱酸处理：H2PO4-H+=2.3910-2H3PO4=0.1-H+=0.1-2.3910-2=0.0761HPO42-=6.2310-8PO43-=5.7310-19OH-=KW/H+=4.1810-13第80页，共117页，编辑于2022年，星期一三元弱酸（H3A）：H3AH+H2AHA2H+A3H2AH+HA2当Ka1Ka2Ka3时，当作一元弱酸处理。若ca/Ka1500，H2AH+，H3Aca，HA2-Ka2第81页，共117页，编辑于2022年，星期一多元酸溶液：当多元酸的Ka1Ka2Ka3(Ka1/Ka2102)时，可当作一元弱酸处理，
33、求H+。（1）多元弱酸第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似地等于Ka2,与酸的浓度关系不大。（2）（3）多元酸第二步及以后各步的质子传递平衡所得的相应共轭碱的浓度都很低。当需要大量的第二级、第三级共轭碱时，不能用多元弱酸来提供，而用相应的离子碱。如：需要大量S2-时，不能用H2S，应用Na2S或(NH4)2S。第82页，共117页，编辑于2022年，星期一思考题：H2S溶液中，第二步释放质子困难的原因从吸引角度从吸引角度从平衡角度从平衡角度H2S电离出的电离出的H+要克服要克服HS-的吸引，的吸引，HS-电离出的电离出的H+要克服要克服S2-的吸引，的吸引，后者难度更大后者难度更大第一步电
34、离出的第一步电离出的H+使第二步平衡左移使第二步平衡左移第83页，共117页，编辑于2022年，星期一1、磷酸溶液中、磷酸溶液中H+浓度是浓度是(PO4)3-离子浓度离子浓度的三倍。的三倍。判断真假2、蜜蜂的针里含有酸，能伤人，可用蜜蜂的针里含有酸，能伤人，可用小苏打中和。小苏打中和。3、氟锑酸的腐蚀能力比浓度最大的硫酸强、氟锑酸的腐蚀能力比浓度最大的硫酸强21019倍。4、酸的、酸的平衡常数越大表示酸解离的平衡常数越大表示酸解离的速度越快。速度越快。第84页，共117页，编辑于2022年，星期一各级共轭碱的质子传递平衡：（PO43-为多元碱）PO43-H2OHPO42-OHH2PO4H2OH
35、PO42-OHH2PO4H3PO4H2OOH第85页，共117页，编辑于2022年，星期一多元碱溶液根据类似条件可按一元碱溶液计算其OH浓度（二）多元碱例：求0.1molL-1Na3PO4溶液的pH和PO43-的浓度。PO43-H2OHPO42-OHcb/Kb1=7.48500，PO43-=0.1-OH-=0.0516mol.L-1pH=14-pOH=12.68第86页，共117页，编辑于2022年，星期一三、两性物质的质子传递三、两性物质的质子传递两性物质：在溶液中既能给出质子又能接受质子的物质HCO3(NaHCO3)、H2PO4(NaH2PO4)、HPO42-(Na2HPO4)两性阴离子：
36、NH4Ac、NH4CN由弱酸和弱碱组成的两性物质：氨基酸型两性物质：NH3+CHRCOO第87页，共117页，编辑于2022年，星期一要求：要求：（1）会写出有关的两个质子传递平衡，找出相关的解离平衡常数；即：作为酸写出酸平衡，找出酸常数Ka；作为碱写出碱平衡，找出碱常数Kb；同时找出作为碱的共轭酸的酸常数Ka；（2）会判断溶液的酸碱性；KaKb酸性KbKa碱性（3）会近似地求两性物质溶液的H+及pH值。第88页，共117页，编辑于2022年，星期一近似条件：HA=c(HA)当Kac(HA)20KW，c(HA)20Ka时：该两性物质作为酸的酸常数该两性物质作为碱的共轭酸的酸常数 KaKa第89
37、页，共117页，编辑于2022年，星期一两性阴离子溶液：NaHCO3Na+HCO3+HCO3在水溶液中的质子传递平衡：作为酸：HCO3+H2OH3O+CO32-作为碱：HCO3+H2OH2CO3+OH=Kw/Ka1（H2CO3）KaKa2（H2CO3）KbKb2（CO32-）Ka，Ka1（H2CO3）H2CO3：Ka1=4.4610-7Ka2=4.6810-11Kb2=Kw/Ka110-7Kb2Ka2溶液显碱性KaKbCO32-：第90页，共117页，编辑于2022年，星期一当c(HCO3)Ka220Kw，c(HCO3)20Ka1时第91页，共117页，编辑于2022年，星期一NaH2PO4N
38、a+H2PO4+H2PO4在水溶液中的质子传递平衡：作为酸：H2PO4+H2OH3O+HPO42-作为碱：H2PO4+H2OH3PO4+OH=Kw/Ka1（H3PO4）KaKa2（H3PO4）KbKb3（PO43-）Ka，Ka1（H3PO4）KaKb10-810-1110-3Ka2Kb3溶液显酸性当Ka2c20KWc20Ka1第92页，共117页，编辑于2022年，星期一Na2HPO4溶液：作为酸：HPO42+H2OH3O+PO43-作为碱：+H2O+OH=Kw/Ka2（H3PO4）KaKa3（H3PO4）KbKb2（PO43-）Ka，Ka2（H3PO4）10-1310-710-8Kb2Ka3
39、溶液显碱性当Ka3c20KWc20Ka2HPO42H2PO4第93页，共117页，编辑于2022年，星期一氨基酸型两性物质溶液氨基酸的通式：NH3+CHRCOONH3+基团可给出质子显酸性；COO基团可接受质子显碱性；第94页，共117页，编辑于2022年，星期一由弱酸和弱碱组成的两性物质溶液NH4AcNH4+AcNH4Ac在水中的质子传递平衡：NH4+H2OH3O+NH3Ka=KW/Kb(NH3)Ac+H2O+HAcOHKb=KW/Ka(HAc)(Ka)当cKa20KWc20Ka时，第95页，共117页，编辑于2022年，星期一甘氨酸：NH3+CH2COO在水中质子传递平衡：作为酸：NH3+
40、CH2COO+H2OH3O+NH2CH2COOKa=1.5610-10作为碱：NH3+CH2COO+H2ONH3+CH2COOH+OHKb=2.2410-12作为碱的共轭酸：Ka=KW/Kb=4.4610-3pH=-lg8.3410-7=6.08第96页，共117页，编辑于2022年，星期一第四节酸碱质子传递平衡的移动1浓度对平衡移动的影响HB+H2OB+H3O+CHB平衡移动方向H3O+B注意!CHBH3O+？第97页，共117页，编辑于2022年，星期一CHBH3O+思考题：思考题：对一元弱酸来说，CHB，H3O+，是否增大？CHB，H3O+是否增大？CHB，H3O+，因为：因为：溶液越稀
41、，越大，极稀溶液，=100%，H3O+还是很小第98页，共117页，编辑于2022年，星期一2.同离子效应H2OHAc H3O+AcNaAcNa+Ac平衡移动方向NH4ClNH4+Cl平衡移动方向NH4+H2OOHNH3第99页，共117页，编辑于2022年，星期一同离子效应（commonioneffect）：在弱酸或弱碱的水溶液中，加入与弱酸或弱碱含有相同离子的易溶性强电解质，使弱酸或弱碱的解离度降低的现象。第100页，共117页，编辑于2022年，星期一3.盐效应H2OHAc H3O+AcNaClNa+Cl平衡移动方向盐效应(salteffect)：在弱酸、弱碱的水溶液中加入可溶性强电解质
42、，使弱酸或弱碱的解离度稍增加的现象。1.32%0.10molL-1HAc加入NaClc（NaCl）=0.10molL-11.8210-3molL-1，H+1.3210-3molL-11.82%。第101页，共117页，编辑于2022年，星期一第五节第五节缓冲溶液缓冲溶液1缓冲溶液的定义1缓冲溶液（buffersolution）能够抵抗外加少量酸、碱，或稍加稀释时可保持其pH基本不变的溶液。2缓冲作用（bufferaction）缓冲溶液对酸、碱或稀释的抵抗作用。第102页，共117页，编辑于2022年，星期一用质子转移平衡式表示加少量酸：H3O+Ac-HAc+H2O(大量)加少量碱:H3O+OH
43、-2H2OHAc+H2OAc-+H3O+(大量)HAc+OH-Ac-+H2O抗碱成分抗碱成分抗酸成分抗酸成分以HAcAc-体系为例第103页，共117页，编辑于2022年，星期一二缓冲作用原理作用原理缓冲溶液中同时含有较大量的抗碱成分和抗酸成分，对抗的只是外来的少量强酸、强碱。通过弱酸解离平衡的移动，使溶液中H+离子或OH-离子浓度无明显的变化，因此具有缓冲作用。第104页，共117页，编辑于2022年，星期一三三缓冲公式缓冲公式缓冲溶液的缓冲溶液的pH首先取决于首先取决于pKa。pKa值一定，其值一定，其pH随着缓冲比随着缓冲比B-/HB的的改变而改变。改变而改变。当缓冲比等于当缓冲比等于l
44、时，时，pH等于等于pKa，缓冲容量，缓冲容量最大最大第105页，共117页，编辑于2022年，星期一pH=pKa1变化范围称为缓冲范围变化范围称为缓冲范围第106页，共117页，编辑于2022年，星期一四四缓冲溶液的选择与配制缓冲溶液的选择与配制配制方法1选择合适的缓冲系统：（1）pH在pKa1缓冲范围内并尽量接近弱酸pKa（2）缓冲系的物质必须对主反应无干扰2配制的缓冲溶液的总浓度要适当：一般总浓度0.05molL-10.5molL-13计算所需缓冲系统的量：根据方程计算4在pH计监控下，对所配缓冲溶液的pH校正第107页，共117页，编辑于2022年，星期一设V(NaAc)=x mL例例
45、现有现有0.1mol/L的的HAc和和0.1mol/L的的NaAc，如何配，如何配制制pH=5.00的缓冲溶液的缓冲溶液100mL?则：V(NaAc)=x mL=64mL V(HAc)=100mL-64mL=36mL第108页，共117页，编辑于2022年，星期一常用缓冲系统常用缓冲系统NaH2PO4Na2HPO4pKa2=7.216.218.21缓冲范围NH3NH4ClpKa=9.258.2510.25HAcNaAcpKa=3.772.774.77NaHCO3Na2CO3pKa=10.259.2511.25第109页，共117页，编辑于2022年，星期一标准缓冲溶液标准缓冲溶液标准缓冲溶液性
46、质稳定，有一定的缓冲容量和标准缓冲溶液性质稳定，有一定的缓冲容量和抗稀释能力，用来校准抗稀释能力，用来校准pHpH计。计。第110页，共117页，编辑于2022年，星期一Question Question 欲配制欲配制pH=7.00的缓冲溶液的缓冲溶液?应该选择哪种缓冲系统应该选择哪种缓冲系统NaH2PO4Na2HPO4NH3NH4ClHAcNaAcNaHCO3Na2CO3第111页，共117页，编辑于2022年，星期一血液中的血液中的缓冲系统缓冲系统体液存在生理缓冲系，使pH保持基本稳定例如：血液pH7.357.45血浆中血浆中:H2CO3-HCO3-、H2PO4-HPO42-、HHbNaH
47、b(血浆蛋白及其钠盐血浆蛋白及其钠盐)HANaA(有机酸及其钠盐有机酸及其钠盐)红细胞中：红细胞中：H2b-Hb-(血红蛋白血红蛋白)、H2bO2-HbO2-(氧合血红蛋白氧合血红蛋白)H2CO3-HCO3-、H2PO4-HPO42-第112页，共117页，编辑于2022年，星期一第六节第六节酸碱指示剂酸碱指示剂1酸碱指示剂都是有机弱酸或弱碱酸碱指示剂都是有机弱酸或弱碱HInH+In-HIn酸式色酸式色In-碱式色碱式色HIn，In-既表示指示剂中酸和碱的浓既表示指示剂中酸和碱的浓度，也表示所代表的颜色浓度度，也表示所代表的颜色浓度第113页，共117页，编辑于2022年，星期一2特定特定pH
48、,有特定颜色有特定颜色颜色由颜色由KHIn和和H+有关，有关，KHIn是定值，是定值，H+完全决定，即完全决定，即pH决定颜色决定颜色当当pH改变时，溶液的颜色也随之改变改变时，溶液的颜色也随之改变第114页，共117页，编辑于2022年，星期一3变色范围变色范围10倍以上浓度比，呈现的是浓度较大倍以上浓度比，呈现的是浓度较大的那种颜色，另一种则辨别不出的那种颜色，另一种则辨别不出HIn的颜色，的颜色，H+=10KIn,pH=pKHIn-1In-的颜色，的颜色，H+=1/10KIn,pH=pKHIn+1变色范围：指示剂发生颜色变化的范围变色范围：指示剂发生颜色变化的范围pH=pKHIn1第115页，共117页，编辑于2022年，星期一4常用指示剂常用指示剂例：例：0.1%百里酚蓝用百里酚蓝用20%的乙醇配制的乙醇配制百里酚蓝百里酚蓝1.22.8红红橙橙黄黄8.0-9.6黄黄绿绿蓝蓝甲基黄甲基黄2.94.0红红橙橙黄黄甲基橙甲基橙3.14.4红红橙橙黄黄酚酞酚酞8.010.0无无粉红粉红红红变色范围变色范围酸式酸式过渡过渡碱式碱式第116页，共117页，编辑于2022年，星期一Question Question 本章作业：课后题本章作业：课后题下周一交作业下周一交作业以班级为单位以班级为单位第117页，共117页，编辑于2022年，星期一