第七章酸碱反应1

1、1普通化学普通化学网络课件网络课件 第七章第七章 酸酸 碱碱 反反 应应Chapter 7 Acid Base Reaction授课教师授课教师 ： 王王 虹虹 苏苏单单 位位 ： 化学教研室化学教研室 2无机化学反应无机化学反应非水体系非水体系(少部分少部分)水溶液中水溶液中(大多数大多数) 酸碱盐是主要内容酸碱盐是主要内容酸碱反应酸碱反应沉淀反应沉淀反应氧还反应氧还反应配离反应配离反应离子反应离子反应3 酸碱概念是无机化学中最基本、最重要酸碱概念是无机化学中最基本、最重要的概念之一，到现在为止，人们对酸碱的认的概念之一，到现在为止，人们对酸碱的认识已有识已有两百年两百年的历史，经历了一个由

2、的历史，经历了一个由感性感性到到理性理性，由，由低级低级到到高级高级的认识过程，随着生产的认识过程，随着生产和科学的发展，从十九世纪后期出现了一系和科学的发展，从十九世纪后期出现了一系列的酸碱理论，其主要理论有：列的酸碱理论，其主要理论有： 41、18世纪拉瓦锡的世纪拉瓦锡的“氧酸氧酸”说和戴维、李必希的说和戴维、李必希的“氢酸氢酸”说说2、阿仑尼乌斯（、阿仑尼乌斯（1887）的）的酸碱电离理论。酸碱电离理论。3、富兰克林（、富兰克林（1905）的酸碱溶剂理论。）的酸碱溶剂理论。4、布朗斯特德、布朗斯特德劳瑞的（劳瑞的（1923）酸碱质子理论。酸碱质子理论。5、路易斯（、路易斯（1923）的）

3、的酸碱电子理论。酸碱电子理论。6、皮尔逊（、皮尔逊（1963）的硬软酸碱理论。）的硬软酸碱理论。7、离子移变理论。、离子移变理论。8、Usanovich（1939）的酸碱正负理论）的酸碱正负理论5一、酸碱的定义一、酸碱的定义二、酸碱反应二、酸碱反应第一节酸碱质子理论第一节酸碱质子理论6酸碱理论的发展酸碱理论的发展 酸碱电离理论（阿仑尼乌斯酸碱电离理论（阿仑尼乌斯 ） 酸碱质子理论（布朗斯特）酸碱质子理论（布朗斯特） 酸碱电子理论（路易斯）酸碱电子理论（路易斯）7 电离理论电离理论 质子理论质子理论 电子理论电子理论83 3种酸碱理论种酸碱理论各有所长、所短各有所长、所短，侧重的应用范围不同，侧

4、重的应用范围不同: : 1、Arrhenius酸碱理论酸碱理论无机化学无机化学, , 水溶液系统酸碱问题水溶液系统酸碱问题2、酸碱质子理论酸碱质子理论水溶液系统和非水溶液系统水溶液系统和非水溶液系统无机化学无机化学, , 分析化学分析化学3、Lewis酸碱电子理论酸碱电子理论配位化学配位化学, ,有机化学有机化学9 酸酸: 在水中电离出的阳离子全部为在水中电离出的阳离子全部为H 碱碱: 在水中电离出的阴离子全部为在水中电离出的阴离子全部为OH- -H2SO4 = HSO4 + H+ NaOH = Na+ + OH- - 中和反应的实质中和反应的实质 H+ + OH- - = H2OSvante

5、 August Arrhenius 瑞典化学家瑞典化学家 阿仑尼斯阿仑尼斯“电离理论电离理论”局限：局限：无法解释无法解释NaCO3，Na3PO4 呈碱性；呈碱性；NH4Cl呈酸性的事实；呈酸性的事实； 无法解释非水溶液中的酸碱行为无法解释非水溶液中的酸碱行为气态反应中：气态反应中：NH3 + HCl = NH4Cl 故酸碱电离故酸碱电离理论还不够理论还不够完善，如何完善，如何进一步完善进一步完善补充？补充？10Lewis的酸碱电子理论的优缺点：的酸碱电子理论的优缺点：优点：优点：一切化学反应都可概括为酸碱反应一切化学反应都可概括为酸碱反应缺点：缺点：太笼统，不易掌握酸碱的特性太笼统，不易掌握

6、酸碱的特性 无法判断酸碱性的强弱无法判断酸碱性的强弱路易斯酸碱路易斯酸碱“电子理论电子理论”理论要点：理论要点：凡可以接受电子对的分子、原子团、离子为酸；凡可以接受电子对的分子、原子团、离子为酸；凡可以给出电子对的物质为碱。凡可以给出电子对的物质为碱。11优点：优点：扩大了酸碱的范围；扩大了酸碱的范围；加深了对酸碱反应本质的认识；加深了对酸碱反应本质的认识；摆脱了盐的束缚。摆脱了盐的束缚。缺点：缺点：离不开氢质子；离不开氢质子；无法解释无法解释:如如AlCl3等的酸碱性行为等的酸碱性行为酸酸: 反应中能给出质子的分子或离子，反应中能给出质子的分子或离子， 即质子给予体即质子给予体碱碱: 反应中

7、能接受质子的分子或离子，反应中能接受质子的分子或离子， 即质子接受体即质子接受体 Brfnsted J N丹麦物理化学家丹麦物理化学家布郎斯特和劳瑞布郎斯特和劳瑞“质子理论质子理论”质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在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子酸或离子碱，如质子理论中都是离子酸或离子碱，如 NH4Cl 中的中的NH + 是质子酸，是质子酸， Cl是质子碱是质子碱.12酸碱半反应酸碱半反应: 酸给出质子和碱接受质子的反应酸给出质子和碱接受质子的反应酸碱质子HACAc-+H+H2CO3HCO3-+H+HCO3-CO32-+H+NH4+NH3+H+H6Y2+ H5

8、Y+H+NH3OH+NH2OH+H+ (CH2)6N4H+(CH2)6N4+H+H2O OH-1314特点：特点： 1）具有共轭性）具有共轭性2）具有相对性）具有相对性 15酸酸16二、酸碱反应二、酸碱反应HCl + NH3 NH4+ + Cl酸酸1(强强) 碱碱2(强强) 酸酸2(弱弱) 碱碱1(弱弱) 酸碱反应指质子由给予体向接受体的转移过程酸碱反应指质子由给予体向接受体的转移过程1212ABBA+H酸碱半反应酸碱半反应不可能单独发生不可能单独发生酸碱反应是酸碱反应是两对共轭酸碱对两对共轭酸碱对共同作用的结果共同作用的结果 酸碱反应的实质是酸碱反应的实质是质子的转移质子的转移 17 酸越强

9、，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱 反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸 和碱的方向进行和碱的方向进行 对于某些物种，是酸是碱取决于参与的具体反应对于某些物种，是酸是碱取决于参与的具体反应酸碱反应的实质酸碱反应的实质18一、水的质子自递反应一、水的质子自递反应二、弱一元酸碱的离解二、弱一元酸碱的离解三、弱多元酸碱的离解三、弱多元酸碱的离解第二节水溶液中的重要酸碱反应第二节水溶液中的重要酸碱反应19一、水的质子自递反应一、水的质子自递反应+223H OH O H OOH+eq3eqw(H O )(OH

10、 )ccKcc 发生在同种溶剂分子之间的质子传递反应称为发生在同种溶剂分子之间的质子传递反应称为质子自递反应质子自递反应。 水的质子自递反应，也称水的质子自递反应，也称水的解离反应水的解离反应，可表可表示为：示为： 在一定温度下，水的解离反应达到平衡时：在一定温度下，水的解离反应达到平衡时： 水的解离反应是吸热反应，温度升高，水的解离反应是吸热反应，温度升高， 随随 之增大。之增大。w KwK 水的离子积常数，简称水的离子积。水的离子积常数，简称水的离子积。20不同温度下水的离子积常数不同温度下水的离子积常数 T/K T/K 当温度在室温附近变化时， 变化不大，一般可认为 。w K14w1.0 10Kw K151515141.1 102.9 106.8 101.0 10141413132.9 105.5 103.8 105.5 10w K27328329329831332336337321水溶液的水溶液的 对于对于 H3O+ 浓度较低的溶液，常用浓度较低的溶液，常用 pH 来表来表示溶液的酸碱性。示溶液的酸碱性。pH 的定义为：的定义为： 与与 pH 相对应的还有相对应的还有 p pOH 和和 pKw ，它们的，它们的定义分别为：定义分别为： pHdefeq3(H O )lgccpOHeq