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普通化学第五章 酸碱平衡

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第五章酸碱平衡 (2)ppt课件

第五章酸碱平衡 (2)ppt课件
达电离平衡时
(( cH ) / c )(( cB ) / c ) K a (( cH B ) /c )
Kaθ称为弱酸的电离平衡常数，用来衡量酸的强弱。常 见弱酸的Kaθ值见附表三
8
同理，对于弱碱来讲，Kbθ 越大，碱的强度就越大。
NH3(aq) + H2O(l)
NH4+(aq) + OH(aq）
2. 酸碱的共轭关系 酸给出质子后，变成碱.
3
2. 酸碱的共轭关系 同理，碱接受质子后，变成酸。故有： 酸 = 碱 + 质子
处于上述关系中的一对酸和碱，互称为共轭酸碱。 Cl- 是 HCl 的共轭碱 , 而 HCl 是 Cl- 的共轭酸。H2O 作为 一种酸时，其共轭碱是 OH- ; 而 H2O 作为 一种碱 时， 其共轭酸是 H3O+。 4
H+
● 盐的水解
H O(l) (aq) Ac HAc(a OH (aq 2
H+
H+
NH (aq) H O ( l ) H O (aq) NH (aq 4 2 3 3
+ 2 + + [ ] [ ] Cu(H O) H O(l) = = H O (aq) + Cu(O O) (a 2 4 + 2 3 2 3
5
● 酸和碱的解离反应
6
H+
● 酸和碱的中和反应
H O (aq) OH (aq) H O(l) H O(l 3 2 2
H+
H O (aq) NH (aq) NH (aq) H O ( l ) 3 3 4 2
H+
HAc(aq) OH (aq) H O(l) ( aq ) Ac 2

第 5 章 酸碱和酸碱反应 (2)

第 5 章 酸碱和酸碱反应 (2)
前言（酸碱理论的发展） 1．日常生活中，人们几乎天天与酸碱打交道。 2．Arrhenius 的电离学说于 19 世纪 80 年代提出，使人们对酸和碱的认识产生了飞跃， 以电离理论为基础去定义酸和碱，使人们对酸和碱的本质有了极为深刻的了解。是 酸碱理论发展的重要里程碑。至今仍被广泛应用。 不足点：仅局限在水溶液中，对近年来兴起的大量非水溶剂体系乃至无溶剂体系无 能为力；仅限于某些只含氢原子或氢氧根的物质； 因此要扩大酸碱的物种范围和应用范围，重要的理论有将要讲的三种。
（1）HB + H2O
B- + H3O+
K
θ a
= [C(B− )/mol ⋅ dm −3 ] ⋅ [C(H`3O + )/mol ⋅ dm −3 ] [C(HB)/mol ⋅ dm −3 ]
若 HB 的起始浓度为 C0（HB）
K
θ a
=
[C(H`3O + )/mol ⋅ dm −3 ]2
[C0 (HB)/mol ⋅ dm −3 ] − [C(H`3O + )/mol ⋅ dm −3 ]
Chemistry
西北大学精品课程·重点课程·学科核心课程 ---- 普通化学
第5章 酸、碱和酸碱反应
Chapter 5 Acid, Base & Acid-base GENERAL
Reaction
教学要求：
1、 理解布朗斯特酸碱、路易斯酸碱和软硬酸碱理论的意义和要点； 2、 掌握一元弱酸、弱碱的 pH 的计算公式； 3、 掌握缓冲溶液 pH 的计算 4、盐的水解及其溶液 pH 的计算。
即
C(H 3O + )/mol ⋅ dm −3
=
K
θ a
[C

第五章酸碱平衡.ppt

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新乡学院化学与化工学院
5.2.2 溶液的pH值
pH = -lg{c(H3O+ )} 令 pOH = -lg{c(OH- )} 根据 KW ={c(H3O+ )}{c(OH- )}= 1.0×10-14
即 - lg c(H+ ) - lg c(OH- ) = - lg KW = 14 \ pH + pOH = pKW = 14
§ 5.1 酸碱质子理论概述
*5.1.1 历史回顾
5.1.2 酸碱质子理论的基本概念
5.1.3 酸的相对强度和 碱的相对强度
2020-11-9
感谢你的观看
2
新乡学院化学与化工学院
5.1.2 酸碱质子理论的基本概念
酸：凡是能释放出质子（H+）的任何 含氢原子的分子或离子的物种。
（质子的给予体） 碱：凡是能与质子（H+）结合的分子 或离子的物种。 （质子的接受体）
HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac－(aq)
初始浓度/mol·L-1 0.10
0
0
平衡浓度/mol·L-1 0.10－x
x
x
Ka
(HAc)
=
{c(H
O+
3
)}{c(Ac-
{c(HAc)}
)}
Ka
2020-11-9
(HAc)
=
x2 0.10 - x 感谢你的观看
x=1.3×10－3
15
② 水是两性物质，它的自身解离反应 也是质子转移反应。
H+
H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH－(aq)
酸(1) 碱(2) 酸(2)

酸碱平衡ppt课件

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酸碱平衡概念
• 机体通过各种调节方式，使体内总是保持 着一定的数量和比例，使体液pH值维持在 相对恒定的范围内，这一过程称为酸碱平 衡（acid-base balance）。 • 正常人血液pH值总是维持在7.35～7.45之间， 平均为7.4。
第1节 体内酸碱物质的来源
• 一 酸性物质的来源 1 ．体内物质代谢产生的酸性物质 （1）挥发性酸 （碳酸） （2）非挥发性酸（固定酸） 2．体外摄入的酸性物质 大米、面粉、肉类、鱼类、啤酒等谷类 和动物食品多是以糖、脂肪、蛋白质为 主要成分，在体内代谢后可产生挥发性 酸和固定酸，故属于成酸食物。
NaCO3 + H-Pr NaHCO3 + Na-Pr 过多的NaHCO3可由肾排出体外。
3.对挥发性酸的缓冲
体内挥发性酸是 H2CO3 ，经CO2 + H2O化 合生成，缓冲CO2就是缓冲H2CO3， CO2主 要经红细胞中的血红蛋白缓冲体系缓冲， 此缓冲作用与血红蛋白的运氧过程相偶联。
当血液流经组织时
三、肾对酸碱平衡的调节作用
• 在体液pH值改变后几小时内发生，虽缓慢 但作用持久，调节代谢因素。 • 通过调节血浆中NaHCO3 浓度维持血浆pH 值的相对恒定：当血浆中NaHCO3浓度降低 时，肾则加强对酸的排泄及对NaHCO3的重 吸收；当血浆中NaHCO3浓度升高时，肾则 减少对NaHCO3的重吸收并排出过多的碱性 物质。
• H2O＋CO2 →H2CO3→H+＋ HCO3－ • KHbO2→KHb＋O2 • KHbO2＋H＋＋HCO3－ →HHb＋KHCO3
当血液流经肺时
• HHb＋O2 →HHbO2 • HHbO2 ＋KHCO3→KHbO2 ＋H2CO3 • H2CO3→H2O＋C O2

第五章 酸碱平衡与沉淀平衡 PPT课件1

第五章 酸碱平衡与沉淀平衡 PPT课件1
酸碱平衡是化学中的重要概念，其中质子酸碱理论认为，能释放出质子（H+）的物质是酸，能与质子（H+）结合的物质是碱。酸碱反应实质上是质子传递过程，这种理论不仅适用于水溶液中的反应，还适用于非水溶剂和无溶剂的反应。酸碱的解离及相对强弱可通过其解离常数来衡量，解离常数越大，表示酸或碱越强。沉在水中溶解能力的强弱。溶度积与溶解度之间可以相互换算，通过控制溶液中的离子浓度，可以影响沉淀的生成、溶解、转化以及分步沉淀的过程。这些原理在化学分析、工业生产以及环境保护等领域都有广泛应用。然而，文档并未直接涉及氧化还原反应的特点，这是与搜索词不完全匹配的部分。

酸碱平衡ppt课件

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人体健康与饮食调整对酸碱平衡影响认识
了解食物酸碱性
掌握常见食物的酸碱性，合理搭配饮食，保持酸碱平衡。
增加碱性食物摄入
多吃蔬菜、水果等碱性食物，有助于中和体内酸性物质，维持酸 碱平衡。
减少酸性食物摄入
适量减少肉类、糖类等酸性食物的摄入，避免体内酸性物质过多。
农业生产中土壤改良和施肥策略优化建议
测定土壤酸碱度
医药、环保、食品、冶金、纺织等众多领域都涉及到酸碱平衡的应用。例如，在医 药领域，许多药物都是通过调节体内酸碱平衡来发挥治疗作用的；在环保领域，酸 碱平衡对于废水处理和大气污染控制等具有重要意义。
02
酸碱平衡理论基础
酸碱质子理论简介
质子的转移
酸碱反应实质上是质子 （H+）的转移过程，酸是 质子的给予体，碱是质子 的接受体。
电位滴定法在酸碱平衡研究中应用
电位滴定法原理
电位滴定法是通过测量滴定过程中电位的变化来确定滴定终点，从而计算待测 物质的含量。
在酸碱平衡研究中的应用
电位滴定法可用于测定酸碱反应中的中和热、离解常数等参数，对于研究酸碱 平衡具有重要意义。
现代仪器分析方法在酸碱平衡检测中优势
高效液相色谱法
该方法具有高分辨率、高灵敏度、 分析速度快等优点，可用于同时
检测多种酸碱物质。
离子色谱法
离子色谱法能够同时分离和测定 多种阴阳离子，对于复杂样品中 的酸碱物质分析具有独特优势。
毛细管电泳法
毛细管电泳法具有分离效率高、 样品用量少、分析速度快等特点，
适用于微量酸碱物质的检测。
05
酸碱平衡失调问题与对策
工业生产过程中酸碱污染问题治理措施
严格控制工业废气排放
01
加强对工业生产过程中废气排放的监管，采用高效净化设备对

酸碱平衡课件课件


共轭体系：
H2 CO3 H2 PO4
NH4HPr
H++ HCO3H+ HPO4H++ NH3 H++ Pr-
酸
主要由体内代谢产生：
三大物质代谢的终产物生成碳酸（氧化）：挥发酸
物质代谢中间产物组成固定酸：
蛋白质 硫酸 磷酸 尿酸
糖酵解 甘油酸 丙酮酸 乳酸
脂肪分解
乙酰乙酸 β羟丁酸
食物或药物：固定酸（乙酸 氯化铵 水杨酸等）
远端小管和集合管主动泌H+， 酸化尿液并重吸收HCO3－
近端小管以Na+-H+逆向转运 的方式泌H＋和重吸收 NaHCO3
肾小管管腔
代碱的治疗
一 治疗原发病
二 纠正引起肾脏HCO3-重吸收和再生成增多的因素
氯反应性，给予氯化钠 伴低钾时，氯化钾
三 补酸
PH>7.6 1 2 3
显著低通气 对氯化钠 补钾反应不佳 0.1M稀盐酸 氯化铵 （严重肝病禁用） 盐酸精氨酸（肾功能减退禁用）
肾小管酸中毒特点
RTA I 型：正常AG型代谢性酸中毒， 高血氯， 低血钾 尿PH>5.5
RTA II 型：正常AG型代谢性酸中毒， 高血氯， 低血钾 常伴肾素和醛固酮升高
RTA IV 型：与ALD减少有关 正常AG型代谢性酸中毒， 高血氯， 高血钾
代酸的治疗
危急生命情况紧急处理
呼吸 循环 中枢神经系统
酸碱平衡的调节
PaCO2： 正常值 40mmHg 调节：呼吸中枢
HCO3-: 通过肾脏调节
1：滤过HCO3-的重吸收 （每日滤过4000mmol，80－90％在近曲小管重吸收）
2：可滴定酸的产生（泌氢） 3：尿NH4－的排泄

第五部分酸碱平衡教学课件

H A +H 2 O H 3 O + A -

第一节
第五章
该反应的标准平衡常数表达式为：
KaΘ[c(A)/ccΘ (HA ][c)(/H cΘ 3O)/cΘ ]
K
Θ a
是水溶液中酸强度的量度，其值大于10时通常称为
强酸，例如HI、HBr、HCl等均为强酸，而它们的共轭
第一节
ห้องสมุดไป่ตู้
第五章
HI、HBr、HCl的水溶液中能够稳定存在的最强酸是 H3O+，比H3O+强的酸（如HI、HBr、HCl等）不能以 分子形式存在。水能够同等程度地将HI、HBr、HCl等 强酸的质子全部夺取过来，所以用溶剂水为碱时它们 给出质子的能力是相同的，这种作用称为溶剂水的 “拉平效应”。
若要区分强酸的真实强弱，必须选取比水的碱性 更弱的碱作为溶剂。如以无水甲醇作为溶剂，HI就不 能完全解离，它与CH3OH发生如下反应：
H—X(g)→H(g)+X(g)
H(g)→H+(g)+e-
X(g)＋e →X-(g)
H+(g)+X-(g)→H+(aq)+X(aq)
H—X(aq)→H+(aq)+X-(aq)
p1)K
Θ ＝Δ
G
d
Θ/(5.7 kJ·mol-
m
a
Θ
ΔG r m ,1
Θ
ΔG r m,2
Δ
Θ
G
r m ,3
Δ
Θ
G
r m,4
Δ
H C l+ N H 3 C l+ N H 4
酸1 碱2
碱1 酸2

第一节

第五章酸碱平衡共88页


x
K
a
(HAc)
=
{c(H
O+
3
)}{c(Ac-
{c(HAc)}
)}
1.8×10-5 = x 2 0.10 - x
x=1.3×10－3
c(H3O+) = c(Ac－) = 1.3×10－3 mol·L-1 c(HAc)=(0.10-1.3×10－3)mol·L-1≈0.10mol·L-1
K W = { c (H3O+)}{c(OH－)} c(OH－) =7.7×10－12 mol·L-1
拉平效应：溶剂将酸或碱的强度拉平的 作用，称为溶剂的“拉平效应”。
水对强酸起不到区分作用，水能够同 等程度地将HClO4，HCl，HNO3等强酸的 质子全部夺取过来。
选取比水的碱性弱的碱，如冰醋酸为 溶剂对水中的强酸可体现出区分效应。例 如上述强酸在冰醋酸中不完全解离，酸性 强度依次为：
HI＞HClO4＞HCl＞H2SO4＞HNO3
酸
HAc
H
2
PO
4
HPO
24
NHBiblioteka + 4[CH 3 NH 3 ]+
[Fe(H 2O) 6] 3+
[Fe(OH)(H 2O) 5 ]2+
H+ +碱
H + + Ac -
H+
+
HPO
24
H+
+
PO
34
H + + NH 3
H + + CH 3 NH 2
H + + [Fe(OH)(H 2O) 5]2+
H + + [Fe(OH) 2 (H 2O) 4]+

无机及分析化学05酸碱平衡.pptx


Kw (HAc)
(5.9)
即
Ka (弱酸) Kb (共轭碱) = Kw
或
pKa + pKb = pKw
(5.10)
3．多元弱酸(碱)的电离平衡 多元弱酸(碱)在水中的离解是分步进行的。
例如，硫化氢溶于水后，在水分子的作用下发生离解 (或称电离)。其反应式为
第一步 H2S + H2O
H3O+ + HS－
例如在(5.1)式的反应中，逆反应(中和反应)的反应 完全程度高，正反应(弱酸的电离反应)完全程度较低。 事实即如此，弱酸的电离都较微弱。
5.1.2 酸碱平衡 1．水的自偶电离平衡
水在化学中是常用的、重要的溶剂，在讨论其它酸碱在水 中的酸碱平衡时有必要先对水自身的电离平衡加以讨论。实验 证明纯水有极弱的导电性，这说明水是一个极弱的电解质。在 24℃时，测得纯水中[H3O+]=[OH－]=1.0×l0－7 mol·L－1。那么纯 水中的H3O+和OH－是怎样产生的呢?按照酸碱质子理论，溶剂 分子之间的质子传递统称为溶剂的自偶电离，水做为溶剂时， 水分子之间发生的质子传递就叫做水的自偶电离或称水的质子 自递。正是水分子之间发生的这种质子自递反应才使水中具有
氯化氢和氨在苯中并不能电离，但能生成氯化铵。
1923年布朗斯特和劳莱分别提出酸碱质子理论。 以下根据酸碱质子理论对酸碱的定义、酸碱反应的平衡、酸碱 的强度、溶液中[H＋]的计算等进行讨论。
1．酸碱的定义 酸碱质子理论认为：凡是能给出质子的物质(质子授体)
叫做酸，凡是能接受质子的物质(质子受体)叫做碱。酸碱 质子理论不仅扩大了水溶液中酸碱的定义，并且使酸碱反 应也不仅仅局限于水溶液之中。
从以上还可以看出，酸给出H+后的产物，因为它或多 或少地具有了接受H+的能力，所以酸给出H+后的产物就是碱。 而碱在接受了H+以后，其产物就具有了给出H+的能力，所以 碱在获得 H+后的产物就是酸。在酸碱质子理论中，酸与碱 的这种相互依存的关系称之为共轭关系。例如， HAc 是Ac－ 的共轭酸，Ac－是 HAc 的共轭碱。
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G.N.Lewis
R.G.Pearson
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凡能给出质子(H+)的物质称为酸； 凡能接受(H+)的物质称为碱
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
详见书中
2020/6/26
4
第一节 酸碱质子理论
二、 酸碱质子理论
（一）、酸碱的定义
能给出质子的物质： HCl、 HAc、 NH4+、 H2O等；叫质子酸。
子能力的强弱。给出质子能力强的酸是强酸，结合质子能力 强的碱是强碱。
例如：
HA
酸（1）
HB
酸（2）
+ B－ ＝ A－ +
碱（2）
碱（1）
+ C－ ＝ B－ +
碱（3）
碱（2）
HB
酸（2）
HC
酸（3）
由于上述反应均正向进行，故以上所有酸碱的强弱序为：
酸的强弱序
HA
酸（1）
HB
酸（2）
HC
酸（3）
碱的强弱序
如 H4 、 S FO e(2 O O )5 2 、 H H3 ) 、 C H (2 O H O 等。
⑶ 质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，
在质子理论中都是离离子酸，
Cl－是离子碱。
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2020/6/26
8
第一节 酸碱质子理论
（1）溶剂相同时，酸碱的强弱决定于酸碱给出或接受质
碱性 C： l 4O HS 4 OH2PO 4 AcHC3 O N3H O H
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2020/6/26
10
第一节 酸碱质子理论
（2）同一物质在不同溶剂中的酸碱性有很大的差别，甚 至于酸碱的性质会发生变化。 酸均水能溶与液水中（，作H碱C）lO发4 生、质HC子l、传递HB作r、用，H反NO应3、通式H2为SO：4等强
1、
HCl (aq) ＝ H+ (aq) + Cl－ (aq)
H2O (l) + H+ (aq) ＝ H3O+ (aq)
反应为： HCl (aq) + H2O (l) ＝ H3O+ (aq) + Cl－ (aq)
2、
H2O (l) ＝ H+ (aq) + OH－ (aq)
NH3 (aq) + H+ (aq) ＝ NH4+ (aq)
反应为： H2O (l) + NH3 (aq) ＝ NH4+ (aq) + OH－ (aq)
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2020/6/26
6
第一节 酸碱质子理论
酸碱质子传递反应的通式：
H+
酸（1） + 碱（2） （二）、酸碱的强弱
1. 酸碱反应的方向
H+
酸（2） + 碱（1）
H+
强酸（1) + 强碱（2） 弱酸（2） + 弱碱（1）
强酸与强碱相遇，前者极易给出质子, 后者H非+ 常容易结合质子， 这样强酸和强碱进行的反应程度就很大。
2. 影响因素
酸碱强度
酸碱本身给出或接受质子的能力
由两方面决定
溶剂接受或给出质子的能力
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2020/6/26
7
⑴ 酸碱可以是分子、阴离子、阳离子，
如Ac－是离子碱，NH
4
是离子酸；
⑵ 两性物质，
一、 酸碱理论发展史简述
提出者
S.A.Arrhenius W.ostwald
论点
凡是在水溶液中电离出的阳离子仅仅是 H+(aq)的物质称为酸；电离出的阴离子仅 仅是OH－(aq)的物质称为碱
E.C.Franklin et.
凡能离解产生溶剂正离子的物质称为酸； 能离解产生溶剂负离子的物质称为碱
J.N.Bronsted T.M.Lowry
NH4+ H+ + NH3 HPO42－ H+ + PO43－
半 反 应
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5
第一节 酸碱质子理论
酸碱反应的实质：
酸 H+ + 碱
质子酸与质子碱间的相互依存关系称为酸碱共轭关系。一对相
应的酸和碱称为共轭酸碱对。酸碱半反应不能独立存在，有酸给出 质子；一定就有碱接受质子。酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之 间进行的质子传递。例如:
能接受质子的物质：OH－、 Ac－、 NH3 、 HPO42－、 H2O等； 叫质子碱。
有些物质如 HPO42－、HCO3－、H2O等，既有给出质子的能力， 又有接受质子的能力，因此它们在某些反应中可能是酸，而在另外
一些反应中可能是碱。这类物质称为两性物质。
HAc H+ + Ac－
酸 碱
酸碱给出和接受质 子反应可表示为：
H+
HB (aq) + H2O (l) ＝ H3O+ (aq) + B－ (aq)
由于上述酸给质子的能力特强，这些强酸一旦溶于水后， 立即与水反应，生成酸性次于它们的弱酸 H3O+ (aq) 。这样， 不论物质的酸性有多强（当然要比H3O+ (aq) 强）在水溶液 中，它们统统被水拉平到同一强度的酸（H3O+ (aq)）水平。
C－
碱（3）
B－
碱（2）
A－
碱（1）
规律：在任意一对共轭酸碱对中，若共轭酸的酸性很强，
则其对应的共轭碱的碱性就很弱，反之亦然。
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2020/6/26
9
酸越强，其共轭碱越弱； 碱越强，其共轭酸越弱。
酸性 HC ： 4 lH O 2S4 O H3P4 O HA H c2C3O N4 H H2O
上述效应称为溶剂的拉平效应。
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2020/6/26
11
第一节 酸碱质子理论
问题：水溶液中同浓度的 HClO4 的酸性比 HCl强吗？
水溶液中有一些物质的酸性位于 H3O+ (aq) 以下，它们都 是比 H3O+ (aq)酸性更弱的酸，当它们溶于水后也与水发生质 子传递反应，反应进行的程度很小，并会随它们与水作用的 强弱而体现出水溶液的酸性大小，从而可以区别出它们的酸 性强弱。
第五章 酸碱平衡
第一节 酸碱质子理论 第二节 水溶液的酸碱平衡 第三节 酸碱平衡的移动 第四节 缓冲溶液 *第五节 酸碱电子理论
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3
理论名称 电离理论
溶剂理论
质子理论 电子理论 软硬酸碱
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第一节 酸碱质子理论
这种溶剂能区别不同酸碱之间相对强度差别的作用叫做
溶剂的区分效应。
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2020/6/26
12
第一节 酸碱质子理论
水作溶剂溶于强酸时，水是作为碱接受质子的，由于水的碱 性比一般的弱酸要强，因此，水溶剂不能区别出 HCl、H2SO4、 HNO3、HClO4的酸性强弱。但若将它们溶于纯醋酸中，由于 醋酸的碱性比水弱，接受质子能力差，HClO4就比 HCl更易给 出质子从而表现出更强的酸性。