无机化学 第2章1.ppt
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第二章化学反应原理的应用——酸碱反应和沉淀溶解平衡阿仑尼乌斯(1)要点酸:凡能给出质子的物种,即质子给予体。碱:凡能接受质子的物种,质子接受体。两性物质:既能接受又能给出质子的物种。酸碱反应实质:是质子由质子给予体向质子接受体的转移过程.A)举例酸与共轭碱之间只相差一个质子C)一个酸碱反应:由两个酸碱半反应组成D)质子酸愈强,共轭碱就愈弱,如HCl(强)、Cl-(弱);反之,接受质子强,共轭酸就弱,如OH-(强)、H2O(弱)。从而可根据一系列酸碱反应,确定物质酸碱性的强弱。质子酸碱理论中无“盐”的概念,用什么量可衡量酸碱的电离能力的大小呢?NH4+(aq))+H2O(l)=NH3(aq)+H3O+(aq)以水为标准,质子溶剂可分为三类:a)两性溶剂:如H2O、CH3OH、C2H5OHb)酸性溶剂:具有一定的两性,酸性显著地比水强,较易给出质子。如HAc、HCOOHc)碱性溶剂:也具有一定的两性,碱性显著地比水强。较易接受质子。如液氨、NH2CH2CH2NH2●酸越强,其共轭碱越弱;碱越强,其共轭酸越弱●反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的方向进行,因此酸碱反应可以表示为质子酸(1)+质子碱(2)共轭酸(2)+共轭碱(1)4路易斯酸碱理论:于1923年由LewisGN1.酸、碱定义酸:凡能接受电子对的物种。H+、BF3、HCl、Ag+、AlCl3、BF3、Fe3+。碱:凡能提供电子对的物种。OH-、Cl-、NH3、CN-、C2O42-.酸与碱反应生成酸碱加合物,因此沉淀反应、配位反应等均属于此类反应,除电子得失或电子对偏移的反应以外,几乎所有反应都可以概括在酸碱电子理论中。Lewis酸碱又称为广义酸碱。不足之处,缺乏定量数据,只能定性说明,目前,还没有一种在所有场合完全适用的酸碱理论。1963年皮尔逊在前人基础上,根据酸和碱性质的不同把酸碱进行分类:分为软硬两大类,本理论适用于说明多种化学现象,如酸碱反应、金属和配位体间的作用、配离子形成等。下列化合物中,哪些是路易斯酸,哪些是路易斯碱?第二节酸碱性溶液中的有关计算—主要是指溶液PH的有关计算(强酸、强碱完全电离,不存在电离平衡,会计算PH值)pH=-lgC(H+)pOH=-lgC(OH-)对于酸浓度大于10-7mol·L-1(强酸),往往忽略水的电离对于酸浓度小于10-7mol·L-1,不能忽略水电离产生的H+,P30例1.溶液酸度大小,用pH表示,PH大小可用pH试纸或pH酸度计测定,下面侧重对弱酸、弱碱溶液pH计算进行讨论。一、电离平衡(溶液中,离子、分子浓度不变的状态。)1、一元弱酸——(1)醋酸的电离共轭碱反应碱常数:A)当c/Ka≥400,α<5%,则近似处理1-α≈1。根据H2S的第二级电离平衡计算[S2-](3)弱酸弱碱盐水解:如NH4OAc(4)两性物及酸式盐水溶液的酸碱性:看谁强一些显谁性,如NaH2PO4水溶液电离比水解强,NaHCO3水解强,电离弱一些。2.水解度h=已水解量/总量×100%P37例5计算0.1mol·L-1NH4Cl溶液的pH值和水解度(室温,NH3的Kb=1.8×10-5)。解:设溶液的[H+]浓度为χ,水解度为hP37【例6】计算0.1mol·L-1Na2CO3溶液的pH值(室温)。三类缓冲液机理:①缓冲组分的总浓度宜大些,通常为0.01~1.0mol.L-1(2)加入NH4Cl,设氨水的[OH-]为χ(3)加入NaOH对混合溶液的总体积影响很小,可忽略,补充例题欲配置100mlpH=4.50的缓冲溶液,需用0.50mol.L-1的HOAc溶液和同浓度的NaOAc溶液各多少毫升?(已知Ka.HOAc=1.8×10-5)解:设需HOAcxml。则NaOAc为(100-x)ml第三节沉淀溶解平衡*一、沉淀-溶解平衡和溶度积1、沉淀-溶解平衡电解质按其溶解度的大小,可分为易溶电解质和难溶(微溶)电解质两大类。(通常100g水中溶解量小于0.1g以下为难溶物)电解质溶解后,形成离子。根据化学平衡原理,达到平衡后溶液中离子浓度幂的乘积应是一定的。电解质晶格表面上的离子会脱离表面而进入溶液中,成为水合离子,称为溶解;溶液中的离子会相互结合而从溶液中析出回到晶格表面,称为沉淀。当二者的速度相等时,则达到平衡,称为沉淀-溶解平衡。沉淀-溶解平衡是一动态平衡,υ溶解=υ沉淀。如:BaSO4Ba2++SO42-遵循平衡原理,具有一般化学平衡的特征。ΔfGm⊝/kJ.mol-1-109.8077.12-131.26ΔrGm⊝=55.66kJ.mol-1纯水中AB型:S=[A]=[B]AB2型:S=[A]=1/2[B]依次类推…S与Ksp的关系AB型:Ksp=[A][B