Wjhx水的解离反应和溶液的酸碱性

1、1会计学Wjhx水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应和溶液的酸碱性在化学平衡及其移动原理和阿仑尼乌斯电离理论的基础上，着重讨论水溶液中酸碱质子转移反应和沉淀反应。 基 本 要 求 基 本 要 求1. 掌握弱电解质的解离度、稀释定律、解离平衡、同离子效应、缓冲溶液、 盐类水解的基本概念。2. 掌握一元弱酸、一元弱碱溶液中离子浓度的计算；一元弱酸盐、一元弱碱盐溶液pH值的计算。3. 掌握溶度积规则及其溶度积规则的应用和有关计算。4. 会进行溶度积和溶解度的相互换算。5. 了解分级沉淀及沉淀转化的概念。第三章 酸碱反应和沉淀反应第一节 水的电解反应和溶液的酸碱性无机化学2021-12-133-1-

2、1 酸碱的电离理论1、酸碱的电离理论阿仑尼乌斯酸碱理论认为： 酸是在水溶液中产生的阳离子只是H+的化合物；碱是在水溶液中产生的阴离子只是OH-的化合物；酸碱中和反应实质是H+和OH-结合生成H2O的反应；酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离的H+和OH-程度来衡量局限：把酸碱仅局限于水溶液中，把碱限制为氢氧化物等。 无法解释NaCO3，Na3PO4 呈碱性； NH4Cl显酸性的事实； 无法解释非水溶液中的酸碱行为，如 液氨中： NH4+ + NH2- = 2 NH3酸碱的溶剂理论、酸碱质子理论、 Lewis的酸碱电子理论等。2021-12-133-1-2 水的解离反应和溶液的酸碱性2、水的解离反

3、应纯水或稀溶液中 H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)c(H+)/c c(OH-)/c =Kw Kw水的离子积Kw(298.15K)=1.010-14Kw与温度有关。)(TfKw121212)(lnTTTTRHKKmrTT随着温度的升高K w 逐渐增大。实验值热力学数据求Kw H2O(l) H+(aq) + OH(aq) lg13.992.303rmWGKRT 179.89rmGKJ mol14100 . 1WK2021-12-133、溶液的酸碱性和pH溶液的酸碱性7=71.010-71.010-71.010-7c(OH-)/molL-11.010-7c(H+)/molL-1碱性中性

4、酸性溶液酸碱性c(H+)/c c(OH-)/c =Kw pH=-lg c(H+)/c pOH=-lg c(OH-)/c pH=pKw-pOH=14-pOH2021-12-13c(H+)/(molL-1)1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-510-6 10-7 10-810-910-1010-1110-1210-1310-14 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14酸性增强中性碱性增强溶液的酸碱性和pH2021-12-13例0.10 molL-1HOAc溶液中, c(H+)=1.3410-3molL-1pH=-lgc(H+)/c =-lg1.34

5、10-3=2.87例20.10 molL-1NH3H2O溶液中, c(OH-)=1.3210-3molL-1 pH=14-pOH=14-lgc(OH-)/c =14-lg(1.3210-3)=11.12pH值越大，溶液酸性越弱，碱性越强。溶液pH值的测定 测定方法 酸碱指示剂、pH试纸、pH计等等 酸碱指示剂 一些有色的有机酸或弱碱或既呈弱酸性又呈弱碱性的两性物质，其颜色会在一定的pH值范围内保持，从而确定溶液的pH值。指示剂发生颜色变化的pH的范围，称指示剂变色范围。酸碱指示剂的工作原理 以HIn表示石蕊 HIn H+ + In 红 蓝Kr = (H+/c In/c ) / HIn/c 当c

6、 (HIn) c (In)时，溶液呈红色，是酸性; 当c (HIn) c (In)时，溶液呈蓝色，是碱性. 在 HIn /In 10或 HIn /In 0.1时，指示剂颜色变化; 石蕊指示剂变色范围是 H+ 在105 108之间。/rHIncHKcInc2021-12-13酸碱指示剂能在一定pH范围内保持一定颜色的某些有机弱酸或弱碱。甲基橙 红 橙 黄3.1 4.4石蕊 红 5.0 紫 8.0 蓝酚酞 无色 粉红 红8.0 10.0pH试纸在不同的pH溶液中显不同的颜色 pH试纸 在由多种指示剂的混合液中将滤纸浸透，晾干而成，在不同的pH溶液中显示不同颜色，将之与标准色列比较即可测定溶液的pH值。 测量时易受主观因素影响，较粗略。 酸度计 用仪器测定pH值，更精确。第三章 酸碱反应和沉淀反应2021-12-133、溶液的酸碱性和pH溶液的酸碱性7=71.010-71.010-71.010-7c(OH-)/molL-11.010-7c(H+)/molL-1碱性中性酸性溶液酸碱性c(H+)/c c(OH-)/c =Kw pH=-lg c(H+)/c pOH=-lg c(OH-)/c pH=pKw-pOH=14-pOH2021-12-13例0.10 molL-1HOAc溶液中, c(H+)=1.3410-3molL-1pH=-lgc(H+)/c =-lg1.3410-3=2.87