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无机化学课件5-酸碱平衡.ppt

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第五章 酸碱平衡,§ 5.7 配位化合物,§ 5.6 酸碱电子理论,§ 5.5 酸碱指示剂,§ 5.4 缓冲溶液,§ 5.3 弱酸、弱碱的解离平衡,§ 5.2 水的解离平衡和溶液的pH,§ 5.1 酸碱质子理论概述,§ 5.8 配位反应与配位平衡,§ 5.1 酸碱质子理论概述,5.1.3 酸和碱的相对强弱,5.1.2 酸碱质子理论的基本概念,*5.1.1 历史回顾,酸:凡是能释放出质子(H+)的任何分子或离子。(质子的给予体)碱:凡是能与质子(H+)结合的分子或离子。(质子的接受体),5.1.2 酸碱质子理论的基本概念,酸 H+ +碱,例:HAc的共轭碱是Ac- ,Ac-的共轭酸是HAc,HAc和Ac-为一对共轭酸碱。,两性物质:既能给出质子,又能接受质子的物质。,酸 H+ + 碱,① 酸碱解离反应是质子转移反应。,② 水是两性物质,它的自身解离反应也是质子转移反应。,,酸(1),碱(2),酸(2),碱(1),HF(aq) H+ + F-(aq),H+ + H2O(l) H3O+(aq),HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F-(aq),H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH-(aq),酸(1),碱(2),酸(2),碱(1),③ 盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如NaAc水解:,酸(1),碱(2),酸(2),碱(1),NH4Cl水解:,酸(1),碱(2),酸(2),碱(1),Ac-+H2O OH- + HAc,+ H2O H3O+ + NH3,④ 非水溶液中的酸碱反应,也是离子 酸碱的质子转移反应。例如NH4Cl的生成:,液氨中的酸碱中和反应:,区分效应:用一个溶剂能把酸或碱的相 对强弱区分开来,称为溶剂的“区分效应”。 例如:H2O可以区分HAc,HCN酸性的强弱。,拉平效应:溶剂将酸或碱的强度拉平的作用,称为溶剂的“拉平效应”。,酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。,5.1.3 酸和碱的相对强弱,HCl HAc HCN,水对强酸起不到区分作用,水能够同等程度地将HClO4,HCl,HNO3等强酸的质子全部夺取过来。,选取比水的碱性弱的碱,如冰醋酸为溶剂对水中的强酸可体现出区分效应。例如上述强酸在冰醋酸中不完全解离,酸性强度依次为:,HI>HClO4>HCl>H2SO4>HNO3,酸越强,其共轭碱越弱; 碱越强,其共轭酸越弱。,§ 5.2 水的解离平衡和溶液的pH,5.2.2 溶液的pH,5.2.1 水的解离平衡,5.2.1 水的解离平衡,H2O (l) + H2O(l) H3O+ (aq) + OH-(aq),或 H2O (l) H+ (aq) + OH-(aq),— 水的离子积常数,简称水的离子积。,25℃纯水:c(H+)= c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1,100℃纯水:,=1.0×10-14,=5.43×10-13,T , ,5.2.2 溶液的pH,§ 5.3 弱酸、弱碱的解离平衡,5.3.3 盐溶液的酸碱平衡,5.3.2 多元弱酸的解离平衡,5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡,1.一元弱酸的解离平衡,5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡,HA (aq)+H2O(l) H3O+(aq)+A-(aq),越大,酸性越强。,初始浓度/mol·L-1 0.10 0 0,平衡浓度/mol·L-1 0.10-x x x,x=1.3×10-3,HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq),例:计算25℃时,0.10 mol·L-1 HAc溶液中 的H3O+, Ac-, HAc,OH-浓度及溶液的pH。,解:,解离度(a),c(H3O+) = c(Ac-) = 1.3×10-3 mol·L-1,c(HAc)=(0.10-1.3×10-3)mol·L-1≈0.10mol·L-1,c(OH-) =7.7×10-12 mol·L-1,= { c (H3O+)}{c(OH-)},α与 的关系:,HA(aq) H+(aq) + A-(aq),平衡浓度/mol·L-1 c– cα cα cα,初始浓度/mol·L-1 c 0 0,稀释定律:在一定温度下( 为定值),某弱电解质的解离度随着其溶液的稀释而增大。,当c/ Ka ≥400时,误差 可达5%以下,可近似计算。,c0 /mol·L-1 0.200 0 0,2.
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