《工科化学》课程教学课件（2019讲稿）第5章 水溶液反应原理

工科化学第5章水溶液反应原理酸碱平衡5. 15.1.1酸碱质子理论5.1.2弱酸（碱）的离解平衡5.1.3缓冲溶液5.2沉淀溶解平衡5.2.1溶度积5.2.2溶度积规则5.2.3两种沉淀之间的平衡配位平衡5. 35.3.1配合物5.3.2配位平衡5.3.3配合物的应用北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 第5章 水溶液反应原理 5.1 酸碱平衡 5.1.1 酸碱质子理论 5.1.2 弱酸（碱）的离解平衡 5.1.3 缓冲溶液 5.2 沉淀溶解平衡 5.2.1 溶度积 5.2.2 溶度积规则 5.2.3 两种沉淀之间的平衡 5.3 配位平衡 5.3.1 配合物 5.3.2 配位平衡 5.3.3 配合物的应用

工科化学引言（酸、碱理论概述）Svante AugustArrhenius瑞典化学家理1859-1927)酸碱电离理论在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物叫做酸；在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物叫碱。酸碱反应：H++ OH=H,0局限性：限于水溶液，酸必须含氢，碱必须是氢氧化物。北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 ◆ 酸碱电离理论 在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物叫 做酸；在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合 物叫碱。 酸碱反应：H + + OH- ＝ H2O 局限性：限于水溶液,酸必须含氢,碱必须是氢氧化 物。 引言（酸、碱理论概述）

工科化学酸碱质子理论凡是能给出质子(H+)的物质都是酸，凡是能接受质子(H+)的物质都是碱。一种物质是酸是碱，取决于它参与的反应；既能接受质子又能给出质子的物质叫两性物质，比如H,O和NaHCO3酸碱反应是质子由酸向碱的转移过程优点：大大扩展了酸和碱的范围，电离理论中的，适用于非水盐在质子理论中非酸即碱，溶液和气相。Bronsted JN,丹麦物理化学家局限性：酸必须含有H。(1879-1947)北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 ◆ 酸碱质子理论 凡是能给出质子(H+ )的物质都是酸 ，凡是能接受质子(H+ ) 的物质都是碱。 一种物质是酸是碱，取决于它参与的反应；既能接受质子 又能给出质子的物质叫两性物质，比如H2O和NaHCO3 。 酸碱反应是质子由酸向碱的转移过程 优点：大大扩展了酸和碱的范围，电离理论中的 盐在质子理论中非酸即碱，适用于非水 溶液和气相。 局限性：酸必须含有H

家工科化学酸碱电子理论酸：凡是可以接受电子对的分子、离子或原子。如：Fe3+,Fe,Agt,BF,等。路易斯，G.N.美国化学家碱：凡是给出电子对的离子或分子。如：X-,:NH，,:CO,H,O:等。酸与碱之间以配位键结合生成酸碱加合物。优点：几乎所有的化学反应都可概括为酸碱反应。笼统，不易掌握酸碱的特性、无法判断酸碱局限性：性的强弱。北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 ◆ 酸碱电子理论 酸：凡是可以接受电子对的分子、离子或原子。 如： Fe3+ , Fe, Ag+ , BF3等。 碱：凡是给出电子对的离子或分子。 如： X－, :NH3 , :CO, H2O: 等。 酸与碱之间 以配位键结合生成酸碱加合物。 优点：几乎所有的化学反应都可概括为酸碱反应。 局限性：笼统，不易掌握酸碱的特性、无法判断酸碱 性的强弱

工科化学5.1酸碱平衡理学院酸碱质子理论5.1.11、质子酸、质子碱凡是能给出质子(H+)的物质都是酸，凡是能接受质子(HI)的物质都是碱。酸-质子给予体，碱-质子接受体北京Bronsted JN,丹麦物理化学家(1879-1947)北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 5.1 酸碱平衡 5.1.1 酸碱质子理论 1、质子酸、质子碱 凡是能给出质子(H+ )的物质都是酸 ，凡是能接受 质子(H+ )的物质都是碱。 酸-质子给予体，碱-质子接受体

5信工科化学H+CI-HCI+H+=[AI(OH)(H,O),1 2+ +[AI(H,O),] 3+H+NH*NH,+2-H+HPOH,PO4+可以用简式表示：酸一碱+质子（H+)酸可以是分子(HCI)，正离子(NHt)或负离子(H,PO)，它们都含有氢，并在反应中给出质子。北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 可以用简式表示： 酸可以是分子(HCl)，正离子(NH4 + )或负离子(H2PO4 - )，它 们都含有氢，并在反应中给出质子

福工科化学NH,+ H+ 一 NHHPO+ H+ H,PO4酸碱+质子(H+)碱也可以是中性分子(NH,)，正离子([AI(OH)(H,O);It)或负离子(HPO.2)。北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 碱也可以是中性分子(NH3 )，正离子([Al(OH)(H2O)5 ] 2+ ) 或负离子(HPO4 2- )。 + + NH + H NH 3 4 2- + HPO + H H PO 4 2 4

福工科化学（例如：有些物质既能够给出质子，又能HCO,、H,PO)够接受质子，例如：北HCO; = H+ +CO?HCO, +H*= H,COH,O=H++OHH,0+H+ =H,0两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。 有些物质（例如：HCO3 -、H2PO4 -）既能够给出质子，又能 够接受质子，例如： 2 HCO H CO 3 3     HCO H H CO 3 2 3    H O H OH 2    H O H H O 2 3   

2工科化学小结：(1）酸碱可以是分子、阴离子、阳离子如：Ac一是离子碱，，NH+是离子酸：(2）两性物质，既能给出质子，又能接受质子的物质如：H20，HCO3～等。(3）质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在质子理论中都是离子酸或离子碱，如 NH4C1中的NH+是离子酸，C1一是离子碱北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 ⑴ 酸碱可以是分子、阴离子、阳离子， 如：Ac－是离子碱，NH4 +是离子酸； ⑵ 两性物质，既能给出质子，又能接受质子的物质。 如：H2O，HCO3 - 等。 ⑶ 质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在质子 理论中都是离子酸或离子碱，如 NH4Cl中的NH4 +是 离子酸，Cl－是离子碱。 小结：

工科化学2、共轭酸碱概念及其相对强弱按照质子理论的酸碱定义，可以看出酸和碱不是孤立的，酸给出质子后生成碱，碱接受质子后变成酸，这种对应关系称为共轭关系，相应的酸碱称为共轭酸碱酸一H++碱例：HAc的共轭碱是Ac一Ac-的共轭酸HAcHAc和Ac一为一对共轭酸碱。北京交通大学理学院化学系

化学系 工 科 化 学 2、共轭酸碱概念及其相对强弱 例：HAc的共轭碱是Ac－ ； Ac－的共轭酸HAc； HAc和Ac－为一对共轭酸碱。 按照质子理论的酸碱定义，可以看出酸和碱不是孤立 的，酸给出质子后生成碱，碱接受质子后变成酸，这种 对应关系称为共轭关系，相应的酸碱称为共轭酸碱