《基础应用化学》课件 第五章-酸碱平衡与酸碱滴定法.ppt

第五章酸碱平衡与 酸碱滴定法 目 录 CONTENTS 1 2 3 酸碱的质子理论 缓冲溶液 电解质溶液 目 录 CONTENTS 4 5 6 酸碱指示剂 滴定方式与应用 酸碱滴定类型及指示剂的选择 PART 1 酸碱的质子理论 酸碱的质子理论 1887年瑞典科学家阿仑尼乌斯提出了他的酸碱电离理论：凡是在水溶液中电离产生的全部阳离子都是 的物质叫酸；电离产生的全部阴离子都是 的物质叫碱，酸碱反应的实质是 和 结合生成水的反应。但这个理论存在一定的缺陷性，如Na2CO3、Na3PO4等的水溶液也显碱性，可作为碱中和酸；气态的氨和氯化氢发生中和反应并无水生成等。 （一）酸碱的定义 例如，HCl、HAc、 、 等能给出质子，都是酸；而 等能接受质子，都是碱。若某物质既能给出质子，又能接受质子，就既是酸又是碱，可称为酸碱两性物质，如 等。 酸碱的质子理论 （一）酸碱的定义 酸碱的质子理论 例： 其中，NH3是 的共轭碱，反过来 是NH3的共轭酸；对于酸碱两性物质， 的共轭酸是H2CO3， 的共轭碱是 。 （一）酸碱的定义 酸碱的质子理论 需要说明的是： （1）酸碱可以是正离子、负离子，也可以是中性分子。酸比它的共轭碱仅多一个质子。 （2）酸碱是相对的。同一种物质在不同的介质或溶剂中可能具有不同的酸碱性。 例如： 在半反应 中是碱； 在半反应 中是酸。 （3）共轭酸碱体系是不能独立存在的。由于质子的半径极小，电荷密度极高，它不可能在水溶液中独立存在（只能以水合离子的形式 存在，或者说只能瞬间存在）。因此，上述的各种酸碱半反应在溶液中也不能单独进行，而是当一种酸给出质子时，溶液中必定有一种碱接受质子。 （一）酸碱的定义 酸碱的质子理论 酸碱反应实质是两对共轭酸碱对之间传递质子的反应。通式为： 酸1＋碱2 酸2＋碱1 例如： 单独一对共轭酸碱本身是不能发生酸碱反应的，因而我们也可以把 “酸 碱+质子”称为酸碱半反应，酸碱质子反应是两对共轭酸碱对交换质子的反应。 （二）酸碱反应的实质 酸碱的质子理论 （三）酸碱强度 强酸给出质子的能力很强，其共轭碱则较弱，几乎不能结合质子。弱酸给出质子的能力很弱，其共轭碱则较强。一般来说，共轭酸越强，它的共轭碱就越弱；共轭碱越强，它的共轭酸就越弱。 PART 2 电解质溶液 电解质溶液 在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质，如HCl、HF、HNO3、NaOH、Cu(OH)2、KCl、KNO3、CaO等。有些电解质参与酶的催化，又称为酶的激活剂。例如，钙是凝血因子之一；铜能促进血红蛋白的合成；镁能激活磷酸酶； 能激活胃蛋白酶原。 在水溶液和熔化状态下都不导电的化合物叫非电解质，如NO、C6H12O6等。 电解质溶液 （一）强弱电解质溶液 强电解质在水溶液中全部离解或近乎全部离解，如NaCl、NaOH和HCl等，主要以正、负离子的形式存在于溶液中： 1、强电解质 电解质溶液 （一）强弱电解质溶液 强电解质在水溶液中完全（或大部分）解离成离子，每一个离子被一群带相反电荷的离子包围，这一群离子称“离子氛”，如图所示。在强电解质溶液中，由于离子氛的影响，使得溶液中表现出的离子浓度比实际浓度减小了。这种能起作用的离子浓度，就是离子活度，又称有效浓度，离子活度以符号α表示，它与真实浓度c之间关系为： 式中， 称为活度因子，它反映了强电解质溶液中离子互相牵制程度。一般来说活度因子小于1，活度小于浓度。在极稀的强电解质溶液中，离子之间距离很大，彼此作用很弱，此时 趋近于1，活度基本上等于浓度。 1、强电解质 电解质溶液 （一）强弱电解质溶液 2、弱电解质 弱电解质在水溶液中只有一小部分离解，如HAc、NH3等，主要以分子状态存在于溶液中，只有少部分电离成正、负离子。 弱电解质存在着解离平衡（用AB表示弱电解质）： 电解质溶液 （二）弱电解质的离解平衡 1、解离度 解离度是在一定温度下，弱电解质在溶液中达到解离平衡时，已解离的弱电解质分子数占弱电解质分子总数（包括已解离的分子和未解离的分子）的百分数，常用α来表示： 相