第五酸堿平衡

第五酸堿平衡2023/6/221第一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四§5.1IntroductiontoBase-acidtheories*常見酸堿理論及其發(fā)展:Arrhenius阿侖尼烏斯酸堿理論酸堿電離理論：水溶液中電離出H+或者OH-；僅限于水溶液中！Br?nsted-Lowry布朗斯特酸堿理論酸堿質(zhì)子理論：質(zhì)子的轉(zhuǎn)移傳遞；適用于任何溶劑體系和無溶劑體系(如:氣相體系)。Lewis路易斯酸堿理論酸堿電子理論：電子對(duì)的轉(zhuǎn)移；適用于任何有電子的得失的體系。2023/6/222第二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四立論基礎(chǔ)---水溶液中電解質(zhì)的電離acid:水中電離出的陽離子全部是H+;base:水中電離出的陰離子全部是OH-;salt:

電離出的陽離子除H+外或陰離子除OH-外尚有其它離子的電解質(zhì)---酸式鹽,堿式鹽.中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)---H++OH-=H2O局限性---不能脫離水溶液范疇,非水體系不適用;只適用于含有氫原子和氫氧根的物質(zhì).ItdidnothandleonOHbasessuchasammoniaverywell.無法解釋NH3、NaCO3呈堿性、NH4Cl呈酸性的事實(shí)。一：ClassicalArrheniusTheory:ABriefReview2023/6/223第三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四1.Basicconcept(布朗斯特)酸：凡是能釋放出質(zhì)子（H+）的任何含氫原子的分子或離子的物種，即質(zhì)子給予體(protondonor)。(布朗斯特)堿：凡是能與質(zhì)子（H+）結(jié)合的分子或離子的物種，即質(zhì)子接受體(protonacceptor)。acid-basereaction

酸堿反應(yīng)：inanacid-basereaction,aprotonistransferredfromanacidtoabase

質(zhì)子在兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的轉(zhuǎn)移。二:

Br?nsted-LowryTheoryofAcidsandBases2023/6/224第四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四共軛酸堿對(duì)(conjugateacid-basepair)任何酸給出質(zhì)子后生成它的共軛堿

表達(dá)式:A = B + H+

acid

conjugatebase堿加合質(zhì)子后形成它的共軛酸酸與共軛堿、堿與共軛酸構(gòu)成共軛酸堿對(duì)某些物質(zhì)可以是酸也可以是堿—兩性(amphoteric)物質(zhì)2023/6/225第五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四AcidH++Base1，酸和堿可以是中性分子,酸和堿也可以是離子2，Amphiprotic:同一物質(zhì),有時(shí)可做酸,有時(shí)又可做堿3，質(zhì)子理論中沒有鹽的概念Summary2023/6/226第六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2.Protonacid–basereaction實(shí)質(zhì)：質(zhì)子的轉(zhuǎn)移過程。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：質(zhì)子的傳遞H3O+(酸1)+OH-(堿2)

=H2O(酸2)+H2O(堿1)HAc(酸1)+NH3(堿2)=NH4+(酸2)+Ac-(堿1)電離作用的實(shí)質(zhì)：H2O與分子酸堿的質(zhì)子傳遞HAc(酸1)+H2O(堿2)=H3O+(酸2)+Ac-(堿1)H2O(酸1)+NH3(堿2)=NH4+(酸2)+OH-(堿1)H2O是兩性物質(zhì),即可做酸,也可做堿.水解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：H2O與離子酸堿的質(zhì)子傳遞H2O(酸1)+Ac-(堿2)=HAc(酸2)+H2O(堿1)*質(zhì)子理論中沒有鹽的概念，也無水解反應(yīng)。2023/6/227第七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四3.Strengthsofacid-base酸堿的強(qiáng)弱溶液中，酸堿的強(qiáng)弱取決于：a)

酸、堿本身給出質(zhì)子或者接受質(zhì)子的能力-電離平衡常數(shù)；對(duì)于任意酸：HB(aq)+H2OB-(aq)+H3O+(aq)達(dá)電離平衡時(shí)，KaΘ稱為弱酸的電離平衡常數(shù)，用來衡量酸的強(qiáng)弱。KaΘ值越大，酸性越強(qiáng)。KaΘ大于1的酸為強(qiáng)酸，小于1的為弱酸。常見弱酸的KaΘ值見附錄4為了方便起見，定義pKaΘ來代替KaΘ

：pKaΘ=

-lgKaΘ對(duì)于多元酸，對(duì)應(yīng)的有多級(jí)電離常數(shù)，例H2S，H3PO42023/6/228第八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四同理，對(duì)于弱堿來講，KbΘ越大，堿的強(qiáng)度就越大。

NH3+H2ONH4++OHKbΘ稱為弱堿的電離常數(shù)2023/6/229第九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四*共扼酸堿KaΘ和KbΘ的關(guān)系由共軛酸堿對(duì)HAc-Ac-的電離平衡關(guān)系式看出

KaΘKbΘ=KwΘ（通常KwΘ為110-14）*有關(guān)計(jì)算：已知酸的KaΘ可求其共軛堿的KbΘ。Ac+H2OOH

+HAc2023/6/2210第十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四b)

溶劑接受和給出質(zhì)子的能力。在水中，HCl+H2OH3O++Cl強(qiáng)酸1

強(qiáng)堿2弱酸2弱堿1HAc+H2OH3O++Ac

弱酸1

弱堿2強(qiáng)酸2強(qiáng)堿1H2O是區(qū)分溶劑2023/6/2211第十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四在液氨中，HCl+NH3NH4++Cl

強(qiáng)酸1

強(qiáng)堿2弱酸2弱堿1HAc+NH3

NH4++Ac

強(qiáng)酸1

強(qiáng)堿2弱酸2弱堿1液氨是拉平溶劑2023/6/2212第十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四

區(qū)分效應(yīng)：用一個(gè)溶劑能把酸或堿的相對(duì)強(qiáng)弱區(qū)分開來，稱為溶劑的“區(qū)分效應(yīng)”。例：H2O可以區(qū)分HAc，HCN酸性的強(qiáng)弱。H2SO4可以區(qū)分HClO4和HNO3

拉平效應(yīng)：溶劑將酸或堿的強(qiáng)度拉平的作用，稱為溶劑的“拉平效應(yīng)”。

例：水對(duì)強(qiáng)酸起不到區(qū)分作用，水能夠同等程度地將HClO4，HCl，HNO3等強(qiáng)酸的質(zhì)子全部奪取過來。水是拉平溶劑！2023/6/2213第十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四1．Lewis的酸堿電子理論的提出質(zhì)子理論無法解釋:如SnCl4、AlCl3等的酸堿性行為2．理論要點(diǎn)：

Lewisacid:Aspecies(atom,ionormolecule)thatisanelectronpairacceptor,凡可以接受電子對(duì)的分子、原子、離子

Lewisbase:Aspeciesthatis

electronpairdonor,凡可以給出電子對(duì)的物質(zhì).3．Lewis的電子理論有關(guān)酸、堿的劃分凡金屬陽離子及缺電子的分子都是酸；凡與金屬離子結(jié)合的陰離子或中性分子都是堿。三、Lewis的酸堿電子理論2023/6/2214第十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四4．酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：電子對(duì)的轉(zhuǎn)移。

形成配位鍵的反應(yīng)；堿提供電子對(duì)，酸以空軌道接受電子對(duì)形成配位鍵。H＋＋:OH–HOH，AlCl3

＋Cl–

AlCl4–

Cu2++4:NH3

Cu2+(NH3)45．Lewis的酸堿電子理論的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：適合于任何有電子得失的得失體系！缺點(diǎn)：太籠統(tǒng)，不易掌握酸堿的特性無法判斷酸堿性的強(qiáng)弱2023/6/2215第十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四§5.2水的電離和pH標(biāo)度一.水的質(zhì)子自遞1.H2O既是質(zhì)子酸，又是質(zhì)子堿；2.質(zhì)子自遞作用

(TheSelf-IonizationofWater)水分子之間可以進(jìn)行質(zhì)子的傳遞作用。

H2O+H2OOH-+H3O+

H2OH++OH達(dá)電離平衡時(shí)：簡化：水的電離平衡2023/6/2216第十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四3.純水的電離平衡稱為自身電離平衡；其電離平衡常數(shù)稱為質(zhì)子自遞常數(shù)(KWΘ)。4.水的離子積常數(shù)：在一定溫度下，純水的KWΘ是一個(gè)常數(shù)。簡稱為水的離子積

(IonProductofWater)。295K時(shí)純水的KwΘ=110-14pKWΘ=-lgKWΘ=14Ion-ProductconstantKwΘ

2023/6/2217第十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四*熱力學(xué)方法計(jì)算Kw

H2O(l)H+(aq)+OH(aq)

∵rH=55.90kJ·mol10

例:100℃純水的水的質(zhì)子自遞是吸熱反應(yīng)，故KWΘ隨溫度的升高而增大。2023/6/2218第十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四二.水溶液的pH值1.溶液的pH值水溶液中會(huì)同時(shí)存在H+和OH-，其濃度乘積為一常數(shù)Kw；pH值-Thepotentialofthehydrogenionwasdefinedin1909asthenegativeofthelogarithmof[H+].

溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，pH=-lgc(H+)/c。當(dāng)H+濃度<1時(shí)，為了方便起見用pH表示溶液的酸度；當(dāng)H+濃度>1時(shí)，則習(xí)慣用實(shí)際數(shù)值表示。pOH也可以表示溶液的酸堿性，KW=[H3O+][OH-]=1.0×10-14-lgKW=-lg[H3O+]-lg[OH-]=-lg(1.0×10-14)pKW=pH+pOH=14

2023/6/2219第十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四水溶液的酸堿性:取決于其中H+和OH-的相對(duì)濃度大小。酸性，中性，堿性，純水MoreAcidicMoreBasic01234567891011121314pH2023/6/2220第二十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四Ex.1Orangejuice’spH=2.8，howisc(H+)和c(OH-)?解：例2，計(jì)算和的pH解：HCl:NaOH:2023/6/2221第二十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2.Determinationthe

pHvalue酸度計(jì)(精密)、酸堿指示劑(大致范圍)、pH試紙(精密、普通)pH試紙：將濾紙用多種指示劑的混合液浸透、涼干而成。它在不同酸堿性的溶液中，會(huì)顯示不同的顏色。酸堿指示劑：有機(jī)弱酸或弱堿，在不同的pH下顯示不同的顏色，用于測(cè)試水溶液的酸堿性。3.生物學(xué)意義：土壤要求一定的pH值范圍、血液(7.35-7.45)、胃液(0.9-1.5)、各種生物酶活性需要一定的pH值范圍…...酸度計(jì)(精密):2023/6/2222第二十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四*酸堿指示劑(Indicator)假設(shè)HIn表示石蕊HInH++In

K=([H+]/c

[In]/c)/[HIn]/c當(dāng)c(HIn)c(In)時(shí)，溶液呈紅色，是酸性當(dāng)c(HIn)c(In)時(shí)，溶液呈藍(lán)色，是堿性

[在[HIn]/[In]10或[HIn]/[In]0.1時(shí)，指示劑顏色變化指示劑變色范圍是[H+]在0.110之間。(紅)(藍(lán))Boyle的發(fā)現(xiàn)2023/6/2223第二十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四酸堿指示劑pH01234567891011121314中性酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)橙甲基橙紅黃粉紅酚酞無色紅變色范圍：3.1~4.4變色范圍：8.0~9.82023/6/2224第二十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四§5.3水溶液中的酸堿電離平衡Strongacidsandbases-Strongelectrolyte(強(qiáng)電解質(zhì))：dissociatescompletely(全部電離)氫離子濃度根據(jù)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的濃度可得到。*當(dāng)酸、堿濃度小于10-6moldm-3時(shí)，應(yīng)考慮水本身的H+。Weakacidsandbases-Weakelectrolyte(弱電解質(zhì))：partiallydissociates

(部分電離)。*為了表示弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)的電離程度，則引入概念-Degreeofionization電離度2023/6/2225第二十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四一:電離度（解離度）與稀釋定律1.電離度()：已電離的弱電解質(zhì)分子數(shù)和溶液中弱電解質(zhì)分子的初始分子數(shù)的百分比數(shù)。對(duì)于一元弱電解質(zhì)，若未解離前電解質(zhì)的濃度為c0(HAc)，解離后的濃度為c(HAc)，則電離度是表征弱電解質(zhì)的特征常數(shù)。越小，電解質(zhì)越弱。2023/6/2226第二十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2.稀釋定律－濃度與電離度、電離常數(shù)的關(guān)系 HA(aq)H+(aq)+ A－(aq)初始濃度 c 0 0平衡濃度 c–cα

cα

cα稀釋定律：在一定溫度下(Ka

為定值)，某弱電解質(zhì)的電離度隨著其溶液的稀釋而增大。稀釋定律(DilutionLaw)與濃度有關(guān)，濃度越小，解離度越大。2023/6/2227第二十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例，濃度為的0.10mol.L-1一元弱酸溶液，其為pH=2.77。求這一元弱酸的電離常數(shù)及該條件下和濃度為0.010mol.L-1時(shí)的解離度。解：0.10mol.L-1時(shí)0.010mol.L-1時(shí)2023/6/2228第二十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四二：一元弱酸、弱堿的電離平衡1.amonoproticweakacid

HA，其濃度為cmoldm-3起使?jié)舛?c(HA)00電離平衡時(shí)：c(HA)-c(H+)c(A-)c(H+)HA的標(biāo)準(zhǔn)解離常數(shù)(StandardDissociationEquilibrium)，通常稱為電離常數(shù)。公式5-1忽略水的電離同p225公式12-82023/6/2229第二十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四*以上公式5-1有精確解和近似解！精確解：解一元二次方程近似解：*若要求相對(duì)誤差，則近似條件：當(dāng)c/Ka500時(shí)或者5%時(shí)，可近似c-c(H+)c2.對(duì)于一元弱堿，同理有近似解：或公式5-2公式5-3同p225公式12-92023/6/2230第三十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四Ex.1Calculate

thepHValueof0.100mol.L-1lacticacid

CH3CHOHCOOH()Solution：∵2023/6/2231第三十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四Ex.2CalculatethepHvalueof0.100mol.L-1HCNandit’sPercentionization.∵Solution：2023/6/2232第三十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例3，將2.45g固體NaCN配成500ml水溶液，計(jì)算溶液的pH值？(已知HCN的Ka＝4.910-10)解：NaCN的濃度＝2.45/490.5=0.1mol·dm-3CN-+H2OHCN+OH-平：c-xxx

x=[OH-]=(Kb·

c)1/2

=1.410-3moldm-3pOH=2.85,pH=11.15(因?yàn)閏/Kb>500)2023/6/2233第三十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四三.同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)SuppressionofIonizationofaWeakAcid2023/6/2234第三十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四SuppressionofIonizationofaWeakBase2023/6/2235第三十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四SolutionsofWeakBasesandTheirSalts2023/6/2236第三十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四三.同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)(Common-ionEffect)：TheCommon-IonEffectisthesuppression(抑制)oftheionizationofaweakelectrolytecausedbyaddingmoreofanionthatisaproductofthisionization.

在弱電解質(zhì)的電離平衡體系中，加入和弱電解質(zhì)含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，使弱電解質(zhì)減小的現(xiàn)象。HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+

NH4Ac(aq)NH4+(aq)+Ac–(aq)Ac–(aq)2023/6/2237第三十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例1，計(jì)算的醋酸和醋酸鈉混合溶液的pH及醋酸的離解度并與的醋酸作比較。解：HAcH++Ac-

Ceq/mol.L-1c0(HAc)-xxc0(Ac-)+x根據(jù)：得：2023/6/2238第三十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四同離子效應(yīng)使得醋酸和醋酸根的離解度大大降低，x相對(duì)于c0(HAc)和c0(Ac-)可以忽略，則有電離度的醋酸，因2023/6/2239第三十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例2、向的氨水溶液中加入100mL的鹽酸水溶液，計(jì)算所得到的溶液的pH。解：反應(yīng)后，氨的剩余量為生成氨根離子*同學(xué)們可自己推導(dǎo)這個(gè)計(jì)算式.平衡組成2023/6/2240第四十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2.鹽效應(yīng)(SaltEffect)

：加入與弱電解質(zhì)含有不同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)會(huì)使弱電解質(zhì)的增大的現(xiàn)象。例：在弱酸或弱堿中加入與其中的各種組分都不相同的其它離子，使弱酸或弱堿的離解度增大。實(shí)例：在HAc溶液中加入NaCl，電離度增大。*同離子效應(yīng)會(huì)同時(shí)引起鹽效應(yīng)，但鹽效應(yīng)不一定會(huì)引起同離子效應(yīng)。一般可忽略鹽效應(yīng)！解釋：由于溶液中存在Na+和Cl-，靜電作用使得Ac-和Na+，Cl-和H+之間相互吸引，導(dǎo)致H+和Ac-碰撞的機(jī)會(huì)減小，因而酸或堿的離解的逆反應(yīng)趨勢(shì)減小，電離度增加。在0.1mol/lHAc溶液中加入NaCl有下結(jié)果2023/6/2241第四十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四四.多元弱酸/堿(PolyproticAcids)的電離平衡：1.弱多元酸（堿）在水溶液中是分步解離的，每一步解離都存在解離平衡。以二元弱酸H2S為例：

H2SH++HS-

Ka1=[H+][HS-]/[H2S]

=1.110-7

HS-H++S2-

Ka2

=[H+][S2-]/[HS-]

=1.010-14

K=Ka1Ka2

=

[H+]2[S2-]/[H2S]

=1.110-21Ka1、Ka2分別稱為多元弱酸的第一、第二步電（解）離常數(shù)。2023/6/2242第四十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四因Ka1

>>Ka2

(>103倍)，由于同離子效應(yīng)，第二步電離出的質(zhì)子可以近似忽略；當(dāng)c/Ka1

500時(shí)，計(jì)算溶液中氫離子濃度可按一元弱酸公式處理；二級(jí)電離的酸根離子S2-濃度近似等于第二級(jí)離解常數(shù)Ka2，c(S2-)=Ka2飽和H2S水溶液，[H2S]=0.1mol·dm3，根據(jù)K=

[H+]2[S2-]/[H2S]

=1.110-21，可求出不同pH下的[S2]。2023/6/2243第四十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2.可根據(jù)多重平衡規(guī)則，寫出總解離式和總平衡常數(shù)。如，（1）（2）上面(1)+(2)上式表明水溶液中離子、弱電解質(zhì)分子與總平衡常數(shù)之間的關(guān)系。*總解離式中，2023/6/2244第四十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四3.結(jié)論:多元弱酸中，若K1K2K3…，溶液中的H+主要來自于弱酸的第一步解離。一般的當(dāng)K1/K2>103，計(jì)算c(H+)或pH時(shí)可只考慮第一步解離，可做一元弱酸處理；二元弱酸中，若K1K2，酸根離子濃度近似等于二級(jí)電離常數(shù)c(酸根離子)≈

Ka2

，可視為與酸的原始濃度關(guān)系無關(guān)；在多元弱酸溶液中，酸根濃度極低，在需要大量酸根離子參加的化學(xué)反應(yīng)中，要用相應(yīng)的鹽而不是相應(yīng)的酸。2023/6/2245第四十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四對(duì)于二元弱酸，若c(弱酸)一定時(shí)，c(酸根離子)與c2(H3O+)成反比?！?023/6/2246第四十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例1，在0.3moldm-3的鹽酸溶液中通入H2S水溶液至飽和，求溶液中的[HS-]和[S2-]解：H2SH++HS-起始濃度0.10.30平衡濃度0.1-x0.3+xx

[HS-]

=K10.1/0.3=3.710-8

mol·dm3由二級(jí)平衡:HS-H++S2-平衡濃度:1.910-8-y

0.3+y

y[S2-]=y=[HS-]

=K2

1.910-8=7.610-23mol·dm3

x可以忽略y可以忽略2023/6/2247第四十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例2,

試計(jì)算0.1mol·dm-3Na2S溶液中,[S2-],[OH-]以及S2-的電離度.解:

S2-在水溶液中的分步電離平衡

S2-+H2OOH-+HS-HS-+H2OOH-+H2S由于Kb1>>Kb2,溶液[OH-]取決于第一步電離,S2-+H2OOH-+HS-起始濃度0.100平衡濃度x0.1-x0.1-x(0.1-x)2/x=1x=1.010-2mol·dm-3=[S2-]

[OH-]=0.1-1.0

10-2=9.010-2=[HS-]%=(0.1-1.0

10-2/0.1)100=90%S2-水解程度很大，可忽略x2023/6/2248第四十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例3，計(jì)算0.010mol·L-1H2CO3溶液中的H3O+,H2CO3，HCO3-，CO32-OH－的濃度以及溶液的pH。X可以忽略2023/6/2249第四十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2023/6/2250第五十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四兩性物質(zhì)：H2PO4-、HPO42-、NH4Acetc當(dāng)濃度足夠大時(shí)，溶液的酸堿性近似與濃度無關(guān)，只與兩性物質(zhì)的酸電(解)離常數(shù)和其共扼酸的電(解)離常數(shù)的乘積有關(guān)：2023/6/2251第五十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四五、鹽溶液的酸堿平衡－水解反應(yīng)與水解常數(shù)水解反應(yīng)：指鹽的組分離子與水解離出來的H+或OH-結(jié)合生成若電解質(zhì)的反應(yīng)。水解常數(shù)：水解反應(yīng)的平衡常數(shù)。水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)。鹽與水溶液的作用：強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽：無水解作用強(qiáng)酸弱堿鹽強(qiáng)堿弱酸鹽弱酸弱堿鹽有水解作用2023/6/2252第五十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四如，NaAc在水溶液中的水解過程如下1.強(qiáng)堿弱酸鹽-實(shí)質(zhì)：弱堿的電離(1)(2)(1)+(2)=(3)以一元弱酸（或弱堿）來說明水解后產(chǎn)生OH-，因此溶液呈堿性。溶液pH值可按一元弱堿處理。2023/6/2253第五十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2.強(qiáng)酸弱堿鹽-實(shí)質(zhì)：弱酸的電離(1)(2)(1)+(2)=(3)如，NH4Cl在水溶液中的水解過程如下水解后產(chǎn)生H+，因此溶液呈酸性。溶液pH值可按一元弱酸處理。2023/6/2254第五十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四3.強(qiáng)酸弱堿鹽-實(shí)質(zhì)：兩性物質(zhì)的電離如，NH4F、NH4Ac、NH4CN(2)(3)以NH4Ac為例，其水解過程如下(1)(4)=(1)+(2)+(3)2023/6/2255第五十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四水解后產(chǎn)生H+和OH-，溶液酸堿性由的相對(duì)大小來決定。pH大小由如下公式計(jì)算：一般的2023/6/2256第五十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例1,計(jì)算0.01mol·dm-3的NH4Ac溶液中，NH3·H2O、HAc、H+的濃度。解：NH4++Ac-+H2O=NH3·H2O+HAc平衡時(shí)：c-xc-xxx

[NH3][HAc][H+][OH-]

K

=

[NH4+][Ac-][H+][OH-]=Kw/(Ka·Kb)=3.09×10-5

x2/0.12=3.09×10-5

x=5.56×10-4mol·dm-3

c-x

c

[NH3·H2O]=[HAc]=5.56×10-4mol·dm-3

=1.0×10-7mol·dm-3

2023/6/2257第五十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四4.影響鹽類水解的因素

⑴

鹽的濃度：c鹽↓,水解度增大。有些鹽類,如Al2S3，(NH4)2S可以完全水解。⑵

溫度：水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，＞0，T↑,↑，水解度增大。⑶溶液的酸堿度：加酸可以引起鹽類水解平衡的移動(dòng)，例如加酸能抑制下述水解產(chǎn)物的生成。2023/6/2258第五十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四§5.4緩沖溶液(BufferSolution)50mLHAc-NaAc溶液[c(HAc)=c(NaAc)=0.10mol·L-1]緩沖溶液(BufferSolution)：能減緩?fù)饧由倭康膹?qiáng)酸或強(qiáng)堿以及稀釋的影響，而保持溶液pH值不發(fā)生顯著變化的溶液，稱為緩沖溶液。加入1滴(0.05ml)1mol·L-1HCl加入1滴(0.05ml)1mol·L-1NaOH實(shí)驗(yàn)：50ml純水pH=3 pH=11pH=7 pH=4.73pH=4.752023/6/2259第五十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四Aweakacidandit’sconjugatebase弱酸及其共軛堿、Aweakbaseandit’sconjugateacid弱堿及其共軛酸可組成緩沖溶液。如：1.緩沖溶液的組成具有緩沖作用的溶液有：弱酸及其鹽組成的溶液弱堿及其鹽組成的溶液多元弱酸弱堿鹽的共軛酸堿對(duì)*濃的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液?2023/6/2260第六十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2.緩沖原理-同離子效應(yīng)、電離平衡的移動(dòng)1）以HAc-NaAc為例2023/6/2261第六十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四加入少量強(qiáng)堿：

溶液中較大量的HA與外加的少量的OH－生成A–和H2O，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí),c(A–)略有增加,c(HA)略有減少，變化不大，因此溶液的c(H3O+)或pH值基本不變。2023/6/2262第六十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四

溶液中大量的A–與外加的少量的H3O+結(jié)合成HA，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，c(HA)略有增加，c(A–)略有減少，

變化不大，因此溶液的c(H3O+)或pH值基本不變。加入少量強(qiáng)酸：2023/6/2263第六十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四2）以碳酸緩沖溶液體系（H2CO3-NaHCO3）為例用平衡移動(dòng)原理來說明緩沖作用原理。(1)(2)由于（2）式解離產(chǎn)生大量的HCO3-，對(duì)（1）的解離平衡產(chǎn)生同離子效應(yīng)，也就是抑制了（1）式的解離。因此，緩沖溶液中存在大量的H2CO3和HCO3

-，是具有緩沖作用的根本原因。2023/6/2264第六十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四加入少量的強(qiáng)酸（如HCl）時(shí)，由于存在大量的HCO3-，它是抗酸成分。當(dāng)加入少量的強(qiáng)堿（如NaOH）時(shí)，由于存在大量的H2CO3，它是抗堿成分。當(dāng)溶液稍加稀釋時(shí)，HCO3-與H+同時(shí)降低，反應(yīng)商Q值降低，離解平衡向右進(jìn)行，促使繼續(xù)離解，使H+得以補(bǔ)充。H2CO3-HCO3-體系具有抵抗加入的少量的酸、堿或適量的稀釋作用而保持酸度基本不變的能力2023/6/2265第六十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四弱酸及其共扼堿以HAc-NaAc為例：3.緩沖溶液的pH值計(jì)算或式中c(HA)，c(A-)為平衡濃度。但由于同離子效應(yīng)的存在，通常用初始濃度c0(HA)，c0(A-)代之。2023/6/2266第六十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四同理，對(duì)于弱堿及其共軛酸可組成緩沖溶液：緩沖溶液的pH值取決于：Ka(或Kb)和c(酸)/c(堿)2023/6/2267第六十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例2、計(jì)算醋酸和醋酸鈉混合溶液的pH。向100mL該溶液中加入：(1)1mL1.0mol·L-1的鹽酸，(2)1mL1.0mol·L-1的氫氧化鈉水溶液；(3)100mL水。問溶液pH各改變多少？解：(1)加入HCl后2023/6/2268第六十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四（2）加入NaOH后同理：2023/6/2269第六十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四（3）加入水后2023/6/2270第七十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四例3，計(jì)算的氨水和鹽酸水溶液等體積混合所得溶液的pH值。解：鹽酸和氨水混合后發(fā)生如下反應(yīng)：氨水過量，反應(yīng)結(jié)束后生成的NH4Cl組成緩沖體系2023/6/2271第七十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期四4.緩沖容量和緩沖范圍緩沖容量：緩沖能力(BufferCapacity)大小的衡量，指單位體積緩沖溶液的pH值改變極小值所需的酸或堿的物質(zhì)的量。緩沖溶液具有穩(wěn)定溶液的pH值能力，但是這種的緩沖能力是有一定限度的。緩沖溶液有一定的有效緩沖范圍。如果外加酸或堿太多，或者超