chapter 1 酸碱理论h 2010 3 1
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第一章酸碱理论§1-2酸碱理论的发展1-1 酸碱的电离理论酸:电解质在水溶液中电离时产生的阳离子全部是H+的化合物叫酸;碱:电解质在水溶液中电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物叫碱。
此理论优点:1. 从物质组成上揭示了酸碱的本质;2. 解释了中和反应的实质及中和热相同的事实;3. 可用化学平衡原理定量标定酸碱的强度。
该理论的局限性:1. 限于水溶液,无法解释非水溶剂中物质酸碱性;2. 不能解释不含H+OH-的物质的酸碱性。
1-2 酸碱的质子理论酸:凡是给出质子(H+)的物质都是酸,如: HCl HSO4- NH4+H2PO4-碱:凡是接受质子(H+)的物质都是碱,如: Cl-HSO4-NH3SO42-NaOH常见共轭酸碱对P125表5-1总之:(1)质子酸碱可是分子、阳离子、阴离子;(2)有些分子或离子在某共轭对中是酸,在另一共轭对中是碱;(3)质子理论中无盐的概念;(4)质子理论中对无氢化合物的反应不能解释。
1-3 酸碱的电子理论酸:凡是可以接受电子对的物质;碱:凡是可以给出电子对的物质。
优点:不受溶剂和某种离子或元素限制,以电子对的授受说明酸碱反应,更广泛,更全面;不足:过于笼统,不易掌握酸碱特征。
作业:1、2题。
§1-2 溶液的酸碱性2-1 水的电离(讨论)K w=[H+][OH-]=1.0×10-14(受温度影响P128表5-2)2-2 溶液的酸度PH= -lg[H+] Ph+POH=14指示剂变色范围P129表5-3 (复习中学知识)§5-3 电解质的电离3-1 一元弱酸、一元弱碱的电离1 电离常数:HAc===H++Ac-NH3·H2O===NH4++OH-k a=[H+][Ac-]/[HAc] k b=[NH4+][OH-]/[NH3]O≒HB+OH+共轭碱的Ka与Kb关系:HB≒H++B- B-+H2Ka=[H+] [B-]/[HB] K b=[HB][OH-]/[B-]K a K b=[H+][OH--]]=Kw=1.0×10-14K a与K b成反比电离平衡的意义:(1)估计电离趋势;K越大,电离程度越大;(2)估计酸碱度;10-2~10-7为弱酸(碱)(3)K a或K b与浓度无关,与温度有关(常温忽略)2.电离度α=(已电离的浓度/弱电解质初始浓度)*100%例:HAC≒ H++AC—始浓度 C 0 0 Ki=(Cα)2/(C—Cα)= (Cα)2/(1—α)衡浓度C—Cα CαCα若α﹤5% 1—α=1 ∴α= √Ki/Cα= √Ki/C称稀释定律,说明电离度与平衡常数Ki的平方根成正比,电离度与浓度的平方根成反比。
酸碱理论阐明酸、碱本身以及酸碱反应的本质的各种理论。
在历史上曾有多种酸碱理论,其中重要的包括:阿伦尼乌斯酸碱理论——酸碱电离理论,布朗斯特-劳里酸碱理论——酸碱质子理论,路易斯酸碱理论——酸碱电子理论,酸碱溶剂理论,软硬酸碱理论。
最早提出酸、碱概念的是英国R.玻意耳。
法国A.L.拉瓦锡又提出氧是所有酸中普遍存在的和必不可少的元素,英国H.戴维以盐酸中不含氧的实验事实证明拉瓦锡的看法是错误的,戴维认为:“判断一种物质是不是酸,要看它是否含有氢。
”这个概念带有片面性,因为很多有机化合物和氨都含有氢,但并不是酸。
德国J.von李比希弥补了戴维的不足,为酸和碱下了更科学的定义:“所有的酸都是氢的化合物,但其中的氢必须是能够很容易地被金属所置换的。
碱则是能够中和酸并产生盐的物质。
”但他不能解释为什么有的酸强,有的酸弱。
这一问题为瑞典S.A.阿伦尼乌斯解决。
一、阿伦尼乌斯酸碱理论在阿伦尼乌斯电离理论的基础上提出的酸碱理论是:“酸、碱是一种电解质,它们在水溶液中会离解,能离解出氢离子的物质是酸;能离解出氢氧根离子的物质是碱。
”由于水溶液中的氢离子和氢氧根离子的浓度是可以测量的,所以这一理论第一次从定量的角度来描写酸碱的性质和它们在化学反应中的行为,指出各种酸碱的电离度可以大不相同,有的达到90%以上,有的只有1%,于是就有强酸和弱酸;强碱和弱碱之分。
强酸和强碱在水溶液中完全电离;弱酸和弱碱则部分电离。
阿伦尼乌斯还指出,多元酸和多元碱在水溶液中分步离解,能电离出多个氢离子的酸是多元酸;能电离出多个氢氧根离子的碱是多元碱,它们在电离时都是分几步进行的。
这一理论还认为酸碱中和反应乃是酸电离出来的氢离子和碱电离出来的氢氧根离子之间的反应:H++OH- ===H2O阿伦尼乌斯酸碱理论也遇到一些难题,如:①在没有水存在时,也能发生酸碱反应,例如氯化氢气体和氨气发生反应生成氯化铵,但这些物质都未电离。
②将氯化铵溶于液氨中,溶液即具有酸的特性,能与金属发生反应产生氢气,能使指示剂变色,但氯化铵在液氨这种非水溶剂中并未电离出氢离子。