酸碱和配合物及水溶液中的平衡学习教案

1、会计学1酸碱和配合酸碱和配合(pih)物及水溶液中的平衡物及水溶液中的平衡第一页，共52页。5.1 酸碱理论酸碱理论(lln)及其及其发展发展（1）阿仑尼乌酸碱电离）阿仑尼乌酸碱电离(dinl)理论理论 Arrhenius指出，在水溶液中电离产生阳离子H+的化合物称为(chn wi)酸；电离产生阴离子OH-的化合物称为(chn wi)碱。酸碱中和反应的实质是： H+ OH- H2O 第2页/共52页第二页，共52页。OHHKw14100 . 1wK2222时，纯水的离子时，纯水的离子(lz)(lz)积常数为积常数为lgpHOHlgH lgOH pp 14OHH pp第3页/共52页第三页，共5

2、2页。丹宁酸是带给喝咖啡者牙齿或咖啡杯上棕色丹宁酸是带给喝咖啡者牙齿或咖啡杯上棕色渍迹的重要原因，因为渍迹的重要原因，因为(yn wi)他是酸性的他是酸性的，所以很容易用碱性的洗涤剂洗去。，所以很容易用碱性的洗涤剂洗去。第4页/共52页第四页，共52页。溶液中原电解质分子数分子数溶液中已电离的电解质第5页/共52页第五页，共52页。aHAKH A 电离常数（电离常数（Ka、Kb）的意义）的意义:数值的大小可以定量数值的大小可以定量(dngling)的衡量弱酸（碱）的相对的衡量弱酸（碱）的相对强弱，强弱，400，所以可应用稀释，所以可应用稀释(xsh)定律。定律。第29页/共52页第二十九页，共

3、52页。(3)%71%100101 . 724)(162cHlmolcKKKHaaa如果应用稀释定律如果应用稀释定律(近似公式近似公式(gngsh)，会有如下结果：，会有如下结果：clmolcKHa1555103 . 1101075. 1第30页/共52页第三十页，共52页。H2SH+ + HS-HS-H+ + S2-)298( 101 . 9821KSHHSHKa)298( 101 . 11222KHSSHKa一级电离一级电离(dinl)：二级电离二级电离(dinl)：多元多元(du yun)弱酸弱酸第31页/共52页第三十一页，共52页。21aaKKcKHa11bOHK c多元多元(du

4、yun)弱碱弱碱为什么可以为什么可以(ky)如上近如上近似？似？第32页/共52页第三十二页，共52页。00200000000,0(),()aaAAAaaAHAAccKc KcHAAccccccHHKKcc第33页/共52页第三十三页，共52页。5.3 缓缓 冲冲 溶溶 液液同离子效应：同离子效应： 在弱电解质中，加入含有相同离子的易溶的强电在弱电解质中，加入含有相同离子的易溶的强电解质，可使弱电解质的电离度降低。解质，可使弱电解质的电离度降低。 缓冲溶液缓冲溶液弱酸和弱酸盐弱酸和弱酸盐(弱碱和弱碱盐弱碱和弱碱盐)的混合溶液的的混合溶液的pH值能值能在一定在一定(ydng)范围内不因少量稀释或

5、外加少量强范围内不因少量稀释或外加少量强酸或强碱而发生显著变化。酸或强碱而发生显著变化。5.3.1 缓冲溶液的定义缓冲溶液的定义(dngy)及组成及组成（1）同离子效应）同离子效应(xioyng)及其对平衡体系的影响及其对平衡体系的影响+-+-HAc H +AcNaAcNa +Ac 第34页/共52页第三十四页，共52页。第35页/共52页第三十五页，共52页。n多元弱酸(ru sun)的酸式盐及其对应的次级盐第36页/共52页第三十六页，共52页。（3）缓冲作用的原理）缓冲作用的原理(yunl)、缓冲容、缓冲容量量+-HAc H +Ac大量(dling)大量(dling)-+HAcAcH c

6、Kac注意：注意：Ka的选择的选择lglgAcsHAcaccpHpKapKacc分布曲线分布曲线第37页/共52页第三十七页，共52页。平衡平衡(pnghng)(pnghng)浓度浓度(mol.L-1) c(mol.L-1) c酸酸-c-c酸酸 c c酸酸 C C碱碱+c+c酸酸 )()()()(酸碱酸酸酸碱CCHaCCaCCHHAcAcHKalgacpHpKc共轭碱弱酸100.1cc共轭碱弱酸值从时1apKpHHA HHA H+ + + A + A - -初始初始(ch sh)(ch sh)浓度浓度(mol.L-1) c(mol.L-1) c酸酸 0 C 0 C碱碱电离浓度电离浓度(mol.

7、L(mol.L-1-1) ) c c酸酸 c c酸酸 c c酸酸 很小很小缓冲范围缓冲范围第38页/共52页第三十八页，共52页。缓冲溶液能抵抗稀释缓冲溶液能抵抗稀释但不能过分但不能过分(gu(gufn)fn)稀释，否则弱酸的电稀释，否则弱酸的电离度会有变化影响到浓度比值，导致离度会有变化影响到浓度比值，导致pHpH值变化值变化。缓冲能力（缓冲容量）缓冲能力（缓冲容量）缓冲溶液一方将耗尽时，就失去了缓冲能力缓冲溶液一方将耗尽时，就失去了缓冲能力C C酸酸=C=C碱时，缓冲性能最大碱时，缓冲性能最大缓冲范围和缓冲容量缓冲范围和缓冲容量缓冲缓冲(hunchng)能力是能力是无限的吗？无限的吗？第3

8、9页/共52页第三十九页，共52页。第40页/共52页第四十页，共52页。lgacpHpKc共轭碱弱酸第41页/共52页第四十一页，共52页。HAc + NaAcpH 46弱酸弱酸(ru sun)（碱）与其共轭碱（酸）组成的溶液具有缓冲性（碱）与其共轭碱（酸）组成的溶液具有缓冲性NH3 + NH4ClpH 910第42页/共52页第四十二页，共52页。5.3.2 常见常见(chn jin)的缓冲溶液体系和缓冲作的缓冲溶液体系和缓冲作用用（1）标准缓冲(hunchng)溶液： 作为pH计的基准溶液测定溶液pH值（2）控制体系pH的缓冲(hunchng)溶液（3）生活和生物体内的缓冲(hunchn

9、g)作用（4）其他体系的缓冲(hunchng)体系沉淀缓冲(hunchng)体系和氧化还原缓冲(hunchng)体系第43页/共52页第四十三页，共52页。农业上农业上土壤中：土壤中：H2CO3-NaHCO3H2CO3-NaHCO3和和NaH2PO4-Na2HPO4NaH2PO4-Na2HPO4以以及其他及其他(qt)(qt)有机弱酸及其共轭碱组成复杂有机弱酸及其共轭碱组成复杂的缓冲系统，使土壤维持一定的的缓冲系统，使土壤维持一定的pHpH值。值。生物学生物学人体的血液中：人体的血液中：H2CO3-NaHCO3H2CO3-NaHCO3和和NaH2PO4-NaH2PO4-Na2HPO4Na2HP

10、O4使酸碱能保持恒定（使酸碱能保持恒定（pH=7.4pH=7.40.050.05）第44页/共52页第四十四页，共52页。第45页/共52页第四十五页，共52页。用用HAc+NaAcHAc+NaAc配制配制pH=4.0pH=4.0的缓冲溶液的缓冲溶液(hun (hun chnchn rn rn y) y)，求所需，求所需CHAc/CNaACCHAc/CNaAC的比的比值。值。解解：lgNaAcaHAccpHpKcNaAcHAccclg)1075. 1lg(0 . 4575. 5NaAcHAccc所以(suy)第46页/共52页第四十六页，共52页。试配制一缓冲溶液，能维持试配制一缓冲溶液，能维

11、持(wich)pH=10.2(wich)pH=10.2左右。左右。解：应选择解：应选择(xunz)的酸的的酸的pKa=10.2左右左右查表：查表：Ka(NH4+)=14-Kb(NH3) =14-4.77=9.23ClNHOHNHcc423lg77. 40 .142 .10所以所以(suy)(suy)可选可选NH4Cl + NH3 NH4Cl + NH3 体系。体系。33. 9423ClNHOHNHcc所以可选所以可选1.0 mol.l1.0 mol.l-1-1的的mol.lmol.l-1-1的的第47页/共52页第四十七页，共52页。31 . 01 . 010201020 xCHAc31 . 01 . 0201010 xCAc75. 41lg)1076. 1lg(5xHAcNaAcCCpKapHlg第48页/共52页第