酸和碱的定义(1).ppt

第7章酸與鹼 7 1酸和鹼的定義與命名7 2水的解離與pH值7 3酸鹼中和反應7 4酸鹼滴定與酸鹼指示劑 總目錄 7 1酸和鹼的定義與命名 7 1 1阿瑞尼斯的酸鹼概念7 1 2布忍斯特 洛瑞的酸鹼理論 章目錄 阿瑞尼斯解離說 提出者 1887年 瑞典的 酸 在水溶液中 能解離出離子 的物質為酸 鹼 在水溶液中 能解離出離子 的物質為鹼 節目錄 鹽酸 鹽酸在水中會解離出氫離子 是一種酸 HCl aq H aq Cl aq 節目錄 氫氧化鈉 氫氧化鈉在水中產生氫氧根離子 是一種鹼 NaOH aq Na aq OH aq 節目錄 酸 溶於水中會解離出 水溶液可以導電 水溶液有味 水溶液使石蕊指示劑呈色 多數的稀酸可與活性大的金屬 鎂鋅等 反應生成 能中和性物質 節目錄 鹼 溶於水中會解離出 水溶液可以導電 水溶液有味 感和性 水溶液使石蕊指示劑呈色 可溶解與 能中和性物質 節目錄 無機酸 不含氧酸 來源 由氧之外的非金屬元素與結合的化合物溶於水化合物 在常溫常壓下大多為態氣態 其命名為 水溶液 溶於水後 其水溶液為酸類 命名為 節目錄 不含氧酸 節目錄 含氧酸 命名通常依化合物中氫 氧之外的元素而定 節目錄 含氧酸的中心原子及其含氧數 含氧酸命名多依中心原子而定 並依其含氧數而定硫的含氧酸中H2SO4較常見 名為硫酸 H2SO3則命名為亞硫酸 節目錄 含氧數不同的含氧酸 一元素鍵結的氧數目不同 而形成不只一種含氧酸一般將最常見 最為人所知的酸命名為 某酸 含氧數目比某酸多者 其命名為 過某酸 比某酸少者 命名為 亞某酸 更少者則為 次某酸 節目錄 含氧數不同的含氧酸 節目錄 含氧酸 常見的無機鹼類是金屬的氫氧化物及氨 氫氧化物的命名以 氫氧化某 表示 節目錄 有機酸 鹼 有機酸 甲酸 HCOOH 俗稱蟻酸 乙酸 CH3COOH 俗稱醋酸 乙二酸 H2C2O4 俗稱草酸 等有機鹼 甲胺 CH3NH2 苯胺 C6H5NH2 等 節目錄 布忍斯特 洛瑞的酸鹼理論 提出者 1923年 丹麥的布忍斯特與英國的洛瑞酸 提供質子者 質子予體 protondonor 鹼 接受質子者 質子受體 protonacceptor 節目錄 布洛酸鹼 水溶液中 HBr aq CH3COO aq Br aq CH3COOH aq 非水溶液中 HClO4 l H2SO4 l ClO4 l H3SO4 l 酸 鹼 節目錄 共軛酸鹼對 當酸失去質子後 將變成可接受質子的鹼失去質子前後的兩物質 為一組共軛酸鹼對鹼得到質子後 會變為該鹼的共軛酸 酸1 鹼2 鹼1 酸2 節目錄 布忍斯特 洛瑞共軛酸鹼對 節目錄 兩性 有些中性物質 例如水 在某一反應中為酸 卻在另一反應中為鹼OH H2O H3O 一些含有質子的陰離子CO32 HCO3 H2CO3SO42 HSO4 H2SO4SO32 HSO3 H2SO3 節目錄 共軛酸鹼對強弱 強酸的共軛鹼為弱鹼 而強鹼的共軛酸為弱酸 節目錄 共軛酸鹼對強弱 HClO4 ClO4 NH3 NH2 強酸易失去質子 弱鹼不易得到質子 弱酸不易失去質子 強鹼易得到質子 節目錄 氫離子的水合 節目錄 酸與鹼反應的方向 酸性 HNO3 CH3COOH HNO3易失質子 鹼性 CH3COO NO3 CH3COO 易得質子 反應由強酸與強鹼向弱酸與弱鹼方向進行 強酸與強鹼作用 產生弱酸與弱鹼 強酸 強鹼 弱酸 弱鹼 節目錄 題7 1 下列何者為共軛酸鹼對 A H2SO4與SO42 B NH3與NH2 C H2O與OH D CH3COO 與CH3COOH E NH4 與OH 節目錄 解 B C D 兩物質相差一個H 者 才互為共軛酸鹼對 A H2SO4與HSO4 HSO4 與SO42 為共軛酸鹼對 但H2SO4與SO42 不是共軛酸鹼對 E NH4 的共軛鹼為NH3 OH 的共軛酸為H2O 練習7 1 試分別寫出HCO3 和HS 的 1 共軛酸 2 共軛鹼 解 1 H2CO3 H2S 2 CO32 S2 節目錄 題7 2 解 由於反應向右方進行 可知左方的酸較右方強 即酸性強度 HSO4 CH3COOH CH3COOH H2S 乙 甲 丙 節目錄 已知下列兩個反應均趨向右方進行 HSO4 aq CH3COO aq SO42 aq CH3COOH aq CH3COOH aq HS aq CH3COO aq H2S aq 則相同濃度的 甲 CH3COOH 乙 NaHSO4和 丙 H2S水溶液中 所含的 H 大小順序為何 已知下列各反應的傾向 如反應式右方所述 HCO3 OH CO32 H2O 利於向右 NH2 H2ONH3 OH 利於向右 H2PO4 HCO3 H3PO4 CO32 利於向左 則下列物質與H 結合之趨勢 由大至小順序為何 A H2PO4 B OH C CO32 D NH2 練習7 2 解 D B C A 節目錄 試依據表7 5 判斷下列酸鹼反應之進行 何者有利於反應物的存在 A NH3 H2O B CH3COO H2O C H2SO3 HCO3 D H2O NH2 E CH3COO H2CO3 題7 3 節目錄 D H2O NH2 OH NH3酸性 H2O NH3 故反應有利於產物的生成 解 A B E C H2SO3 HCO3 HSO3 H2CO3酸性 H2SO3 H2CO3 故反應有利於產物的生成 試依據表7 5 判斷下列各水溶液的反應 何者有利於產物的生成 A CH3COOH aq HS aq CH3COO aq H2S aq B H2O l H2O l H3O aq OH aq C NH4 aq OH aq NH3 aq H2O l D HI aq CN aq HCN aq I aq E H3PO4 aq HPO42 aq 2H2PO4 aq 練習7 3 解 A C D E 節目錄 王水 在西元800年左右 哈揚將濃硝酸及濃鹽酸 以體積比例為1 3的方式混合 獲得一種黃色冒煙的液體 此液體腐蝕性極強 能溶解金 鉑等貴重金屬 所以被煉金術士稱為王水 aquaregia 少數金屬如鉭 Ta 銥 Ir 等 並不受王水腐蝕 純銀在王水中 其表面將溶解而生成氯化銀沉澱 覆蓋於銀的表面 使銀不會繼續反應 節目錄 王水反應 HNO3 3HCl NOCl Cl2 2H2OAu NOCl Cl2 AuCl3 NOAuCl3 HCl HAuCl4總反應Au HNO3 4HCl NO 2H2O HAuCl4 節目錄 7 2 1水的解離及水的離子積常數7 2 2pH值 7 2水的解離與pH值 章目錄 水的自解離 純水中 有些水分子會失去質子 氫離子 另有一些水分子則會接受質子 節目錄 H2O l H aq OH aq H2O l H2O l H3O aq OH aq 水的自身解離 H2O l H2O l H3O aq OH aq 節目錄 水的離子積 離子積常數 水中氫離子和氫氧根離子的濃度相等 且其乘積在定溫下為定值25 時 Kw H OH 1 0 10 14 1 0 10 7M 1 0 10 7M 節目錄 H2O l H aq OH aq 不同溫度下水的離子積常數 溫度上升時 純水的解離度將 氫離子 氫氧根離子濃度因而隨之 水的離子積常數會隨溫度上升而 節