第二节酸碱质子理论罗

第三章酸碱平衡与酸碱滴定法第一节电解质溶液的离解平衡第二节

酸碱质子理论第三节酸碱平衡中有关浓度的计算第四节缓冲溶液第五节酸碱指示剂第六节酸碱滴定的基本原理第七节终点误差第八节酸碱滴定法的应用1884年瑞典化学家阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)的酸碱电离理论；1905年美国科学家弗兰克林(E.C.Franklin)提出的酸碱溶剂理论；1923年丹麦化学家布朗斯特(J.N.Brönsted)与英国化学家劳莱(T.M.Lorry)提出的酸碱质子理论；1923年美国化学家路易斯(G.N.Lewies)提出的广义酸碱理论，即酸碱的电子理论；二十世纪六十年代美国化学家佩尔松(R.G.Pearson)提出的软硬酸碱理论。第二节酸碱质子理论

在以上的酸碱理论中，酸碱电离理论只适用于水溶液；酸碱质子理论既适用于水溶液也适用与非水溶液；酸碱溶剂理论适用于溶剂能理解成正负离子的系统，有较大的局限性很少应用；酸碱的电子理论对于酸碱的认识过于宽泛，主要应用在配位化学与有机化学中；软硬酸碱理论也只局限于配位化合物的形成中。第二节酸碱质子理论酸碱质子理论酸碱质子理论

1923年丹麦化学家布朗斯特(J.N.Brönsted)与英国化学家劳莱(T.M.Lorry)提出了酸碱质子理论第二节酸碱质子理论意义：

酸碱质子理论扩大了酸碱的概念和应用范围，不仅把酸碱局限于水溶液或能够发生自身解离的溶剂中，对非水溶液及无溶剂条件下的酸碱反应也能给出很好的解释。

即把水溶液和非水溶液统一起来。第二节酸碱质子理论1.酸：凡是能够给出质子（H+）的物质（包括分子和离子）都是酸；

例：HAc→H++Ac-

酸碱

NH4+→H++NH3

酸碱要点2.碱：凡是能够接受质子的物质都为碱。例：NH3+H+→NH4+

Ac-+H+→HAc碱酸一、酸碱质子理论第二节酸碱质子理论3.两性物质：即能给出质子，又能接受质子的物质

H2O+H+

H3O+

碱

H2O

H++OH-酸4.酸碱的共轭性彼此只差一个质子，而相互转化的一对酸碱称为共轭酸碱对。

酸碱半反应共轭酸碱对HAc—Ac-NH3—NH4+第二节酸碱质子理论结论质子理论的酸碱概念较电离理论的概念具有更广泛的含义，可以是阳离子、阴离子，也可以是中性分子。质子理论的酸碱含义具有相对性，在某个共轭酸碱对中可能是酸而在另一个共轭酸碱对中可能是碱。如同HPO42-，在共轭酸碱对H2PO4-—HPO42-体系中为碱，而在HPO42-—PO43-体系中则为酸。因此，同一物质在不同环境中常会发生酸碱的改变。共轭酸碱对只差一个质子，得失质子构成一个酸碱半反应。第二节酸碱质子理论二、酸碱反应例如：HAc在水溶液中的离解半反应1HAcH+＋Ac-

+）半反应2H2O＋H+

H3O+

酸碱反应HAc＋H2O⇆H3O+＋Ac-

酸1碱2酸2碱1

H3O+称为水合质子，通常简写成H+。HAc在水中的离解平衡式可以简化为：

HAc⇆H+＋Ac-

第二节酸碱质子理论同样，碱在水溶液中接受质子，也必须有溶剂水分子参加。如：氨的离解。半反应1NH3＋H+

NH4+

+）半反应2H2OH+＋OH-

酸碱反应NH3＋H2O

OH-＋NH4+

碱1酸2碱2酸1传统称之为“盐的水解”的反应，也是酸碱反应。如：NH4Cl、NaAc的水解反应：NH4+＋H2O⇆H3O+＋NH3

Ac-＋H2O⇆OH-＋HAc第二节酸碱质子理论显然在酸碱质子理论中没有盐这一术语，但习惯上还可能要用到“盐”这个词。酸碱反应的实质：是酸碱间质子的传递，是两个共轭酸碱对共同作用的结果。

第二节酸碱质子理论三、溶剂的质子自递反应

例：作为溶剂的水分子是两性的，既能给出质子起酸的作用，又能接受质子起碱的作用。

在水分子之间，也可以发生质子的传递作用：

H2O＋H2O⇆H3O+＋OH-

这种仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用，称为溶剂的质子自递反应。反应的平衡常数称为溶剂的质子自递常数(Ks)

，水的质子自递常数也称水的离子积。第二节酸碱质子理论25℃时第二节酸碱质子理论水H2OpKs=pKw=pH+pOH=14.0乙醇C2H5OHpKs=pC2H5OH2+pC2H5O=19.1甲醇CH3OHpKs=pCH3OH2+pCH3O=16.7冰醋酸HAcpKs=pH2Ac+pAc=14.4第二节酸碱质子理论四、酸碱的相对强弱1.定性酸碱的强弱取决于物质给出质子或接受质子的能力的强弱。如果酸越易给出质子，酸性越强，它的共轭碱接受质子的能力越弱，碱性弱。2.定量衡量酸(碱)强弱的尺度——

酸(碱)的离解常数酸在水中给出质子的能力用质子转移平衡常数的大小来表示。越大，酸越强第二节酸碱质子理论越大，碱越强碱的接受质子能力则由其加合质子反应平衡常数的大小来衡量.如：这三种酸的强弱顺序为：碱的离解常数第二节酸碱质子理论根据质子酸碱的共轭特点，若一种酸的酸性越强，其共轭碱的碱性则越弱。如：由三种碱的Kb值的大小可以看出。这三种碱的强弱顺序与其共轭酸的正好相反，其顺序如下：第二节酸碱质子理论3.Ka、Kb的关系共轭酸碱对的离解常数之积等于水和离子积。也就是说若知道了酸的离解常数，就可以知道其共轭碱的离解常数，反之亦然。解：NH4+

是NH3的共轭酸，所以第二节酸碱质子理论多元弱酸溶液中同时存在几个平衡：例.H2CO3

⇌H++HCO3-

Ka1

=4.3×10-7HCO3-⇌H++CO32-

Ka2

=5.6×10-11解离特点：Ka1

>>Ka2，即二级解离比一级解离困难得多（分步解离，一步比一步难）。原因：1）二级解离要克服CO32-

对H+的引力；

2）一级解离产生的H+对抑制二级解离。第二节酸碱质子理论Na2CO3的解离：Ka1Kb2=KwKa2Kb1=KwH2CO3~HCO3-HCO3-~CO32-第二节酸碱质子理论例：磷酸H3PO4酸的强度为H3PO4＞H2PO4-＞HPO42-。而其各自对应的共轭碱的解离常数分别为：碱的强度:PO43-

＞HPO42-＞H2PO4-第二节酸碱质子理论例2：计算NaHCO3的Kb。

解：HCO3-为两性物质，既可作为酸又可作为碱。HCO-3作为碱时：

HCO3-＋H2O⇆