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酸度对弱酸（碱）各物种分布的影响
• 一元弱酸（碱）
cHA= [HA] + [A-]
δ(H A )[H cH A A ][H A [H ] A []A ][H [ H ] ]K a
δ(A )[A ] [A ] K a cH A [H A ][A ] [H ]K a
pH = pKa ：δ(HA)=δ(A-)= 0.5，两物种各占一 半 pH < pKa：主要为HA（酸型） pH > 2020/8/4 pKa：主要为以A-（碱型）
[H ][Ac- ] [HAc]
H2OHO H Kw[H][OH]
• 4 个物质 HAc、Ac－、H+、OH－，2 个方程 • 需建立另外 2 个方程求算各物浓度 • 一般为 “物料平衡” 、“电荷平衡”
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物料平衡
• 某组分的分析浓度（在溶液中总浓度）等于 该组分在各物中浓度之和。
• 醋酸的水溶液 [HAc] + [Ac－] = c
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H+浓度的计算
• 首先列出质子平衡式 • 然后代入平衡常数表达式 • 整理后得计算[H+]的精确式 • 再经简化省略一些次要项即可得近似式
• Na2CO3 的水溶液 • CO32- 的物料平衡： • [H2CO3] + [HCO3－] + [CO32 － ] = c • Na+的物料平衡：[Na+] = 2c
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电荷平衡
• 溶液中正、负离子浓度相等，溶液保持电中性 • 醋酸水溶液：[H+] = [Ac-] + [OH-] • Na2CO3的水溶液： • [Na+] + [H+] = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-]
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H+ + 碱
H Ac H HPO24 H PO34 H NH3 H CH3NH2
H Fe(OH)(H2O)52
共轭酸碱
酸
H+ + 碱
例：HAc的共轭碱是AcAc-的共轭酸是HAc HAc和Ac- 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。
如 ： F e ( O H ) ( H 2 O ) 5 2 ,H C O 3 ,H 2 O ,H S 等 。
一元弱酸（碱）
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二元弱酸
δ(H A )[H A ]
K a,1 [H ]
cH 2A [H ]2K a,1 [H ]K a,1 K a,2
δ(A 2)[A 2]
K a,1K a,2
cH 2A [H ]2K a,1[H ]K a,1K a,2
δ(H 2A )[H cH 2 2 A A ][H ]2K a [,1 H [H ] 2 ]K a,1 K a,2
H+
H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH－(aq)
酸(1) 碱(2)
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酸(2)
碱(1)
(3) 盐类水解反应也是的质子转移反应。例 如NaAc水解：
H+
Ac－+H2O OH－ + HAc
碱(1) 酸(2) 碱(2) 酸(1)
NH4Cl水解:
H+
NH
4
+
H2O
H3O+
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质子平衡式
•
酸碱反应中酸失去的质子和碱得到的质
子的物质的量相等（PBE）。
•
选择溶液中大量存在并参与质子传递的
物质作为参照物（零水准）。如：
• 参考水准 质子后的产物 失质子后的产物
• H2O
H3O+
OH-
• HAc
Ac-
• 质子平衡式 [H3O+] = [OH-] + [Ac-]
8 2009第八章酸碱平衡 ppt课 件
酸碱质子理论
• 酸：凡是能释放出质子（H+）的任何含 氢原子的分子或离子的物种。
•
（质子的给予体）
• 碱：凡是能与质子（H+）结合的分子或 离子的物种。
•
（质子的接受体）
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酸
HAc H2PO4 HPO24
NH4
CH3NH3 Fe(H2O)6 3
HAc HCN Ka 1.81 05 5.81 0 10
溶剂的区分效应：能区分酸或碱的相对强弱。 例如，H2O可以区分HAc，HCN酸性的强弱。
溶剂的拉平效应：将酸或碱的强度拉平的作用。
水不能区分强酸：水能同等程度地将HClO4， HCl，HNO3等强酸的质子全部夺取过来。
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冰醋酸（碱性比水弱）为溶剂对水中的强酸 可体现出区分效应。例如在冰醋酸中不完全解离， 酸性强度依次为：
+
NH3
酸(1) 碱(2) 酸(2) 碱(1)
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(4) 非水溶液中的酸碱反应，如NH4Cl的生成：
H+
HCl N3H N4 H Cl
酸 (1) 碱 (2) 酸 (2) 碱 (1) 液氨中的酸碱中和反应：
H+
N4C H lNa2NH 2N 3N HaCl
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酸和碱的相对强度 酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。
Kw：水的离子积常数，其值与温度有关 0℃ 1.15310-15 25℃ 1.01210-14 100℃ 5.44510-13
纯水中 [H ][O H ]K w10 7.00
pHlg107.007.00
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酸碱平衡计算
• 在溶液中往往发生同时平衡，如醋酸电离：
H A c H A c
Ka
H I H C lO 4 H C l H 2 S O 4 H N O 3
酸越强 其共轭碱越弱 碱越强 其共轭酸越弱
酸性：HClO4 H2SO4 H3PO4
HAcH2CO3 NH4 H2O 碱性：ClO4 HSO4 H2PO4
Ac HCO3 NH3 OH
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pH 定义
pHlg[H]
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质子论的酸碱反应
(1) 酸碱解离反应是质子在两种酸碱之间 的转移反应。传递的方向与酸碱强度有关。
HF(aq) H+ + F－(aq)
H+ + H2O(l) H3O+(aq) HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F－(aq)
(2) 水是两性物质，它的自身解离反应也是 质子转移反应(自耦电离平衡)：
•
或 [H+] = [OH-] + [Ac-]
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质子平衡
• 浓度为c的Na2CO3水溶液： • 参考水准 得质子后的产物 失质子后的产
物
• H2OH3O＋ NhomakorabeaOH-
•
CO32-
HCO3-
•
H2CO3
• H2CO3同参考水准相比得2个质子，浓度乘2
• 质子平衡式：
• 2[H2CO3] + [HCO3-] + [H+] = [OH-]