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Arrhenius ( 阿阿阿阿阿 ) 1887 阿阿阿 阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿 H + 阿阿阿阿 阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿 OH 阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿 Na 2 CO 3 Na 3 PO 4 阿阿阿NH 4 Cl 阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿阿 阿 阿阿阿 NH 4 + + NH 2 - = 2 NH 3 5-2 阿阿阿阿 5-2 酸酸酸酸

Arrhenius ( 阿仑尼乌斯) 1887年提出了 酸碱电离理论:

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5-2 酸碱理论. 5-2 酸碱理论. Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)  1887年提出了 酸碱电离理论: 凡是在水溶液中能够电离产生的阳离子全部都是 H + 的化合物叫酸 ; 电离时产生的阴离子全部是 OH  的化合物叫碱。 局限: 无法解释 Na 2 CO 3 ,Na 3 PO 4 呈碱性; NH 4 Cl 显酸性的事实; 无法解释非水溶液中的酸碱行为,如 液氨中 NH 4 + + NH 2 - = 2 NH 3. 5-2 酸碱理论. 5-2 酸碱理论. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

Arrhenius ( 阿仑尼乌斯 ) 1887 年提出了酸碱电离理论: 凡是在水溶液中能够电离产生的阳离子全部都是 H+ 的化合物叫酸;电离时产生的阴离子全部是OH 的化合物叫碱。局限:无法解释 Na2CO3 , 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

5-2 酸碱理论

5-2 酸碱理论

Page 2: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

● 1923 年,丹麦 Brnsred 和英国 Lowry 提出了酸碱

质子理论● Lewis 提出了酸碱电子理论● Peasion 软硬酸碱理论

5-2 酸碱理论

5-2 酸碱理论

Page 3: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

◆ 酸碱质子理论 凡是能给出质子的分子或离子称为酸( proton

douor ),凡是能接收质子的分子或离子称为碱( proton acceptor )。 酸 质子 + 碱 HCl H+ + Cl -

[Al(H2O)6]3+ H+ + [Al(H2O)5(OH)]2+

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

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HCl 、 HAc 、 NH4+ 、 H2SO3 、 Al(H2O)6

3+ 等都能

给出质子,都是酸;而 OH 、 Ac 、 NH3 、 HSO3 、

CO32 等都能接受质子,都是碱。

特征:特征: 酸越强,对应的共轭碱越弱;酸越弱,对应的共轭酸越强,对应的共轭碱越弱;酸越弱,对应的共轭碱越强;酸中有碱,碱可变酸。碱越强;酸中有碱,碱可变酸。

5-2 酸碱理论

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◆ 酸和碱可以是分子,也可以是阳离子或阴离子;◆ 有的酸和碱在某对共轭酸碱中是碱,但在另一对共轭 酸碱对中是酸;◆ 质子论中不存在盐的概念,它们分别是离子酸或离子碱。

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

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◆ 酸碱质子理论对反应的解释:● 电离作用  HCl + H2O == H3O+ + Cl

强酸 1 强碱 2 弱酸 2 弱碱 1

  强酸和强碱作用生成弱酸弱碱的过程,是不可逆过程。

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

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是弱酸弱碱作用生成强酸强碱的反应,可逆过程。

HAc + H2O H3O+ + Ac

弱酸 1 弱碱 2 强酸 2 强碱 1

NH3 + H2O NH4+ + OH

弱酸 1 弱碱 2 强酸 2 强碱 1

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

5-2 酸碱理论

Page 8: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

H2O + H2O H3O+ + OH -

弱酸 1 弱碱 2 强酸 2 强碱 1

弱酸弱碱的相互作用生成强酸强碱的反应 , 是可逆过程。● 盐类的水解 Ac + H2O HAc + OH

弱碱 1 弱酸 2 强酸 1 强碱 2

弱酸弱碱的相互作用生成强酸强碱的反应是可逆过程。

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● 中和反应 HCl + NH3 == NH4

+ + Cl-

强酸和强碱作用生成弱酸弱碱的过程,是不可逆过程。 酸碱质子论旷达了酸碱的含义和酸碱反应的范围,解释了酸碱在水溶液及非水溶剂中的反应原理,并把水溶液中的各种离子反应系统地归纳为质子传递酸碱反应。

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

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在质子酸碱论中,酸和碱的强弱不仅决定了酸碱本身释放质子或接受 H+ 的能力,同时也决定了溶剂

接受和释放质子的能力。因此,比较各种酸碱的强弱必须固定同一溶剂。在不同的溶剂中,同一物质的酸碱性会不同。

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

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以 H2O 为溶剂讨论: HAc + H2O H3O

+ + Ac

[H2O] 是常数)

]O[H)(

[HAc](

)][Ac

)(]O[H

(

2

3

CC

CCK r

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

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Page 12: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

Kar 称为酸常数

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Kbr 称为碱常数

C

CCK rb ][NH

)][OH

)(][NH

(

3

4

NH3

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

5-2 酸碱理论

NH3 + H2O NH4+ + OH

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● 酸碱常数的相互关系Ac + H2O OH + HAc

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

在同一溶剂中,酸碱的相对强弱取决于酸的本性,但同一酸碱在不同的溶剂中的相对强弱取决于溶剂性质的差异。

5-2 酸碱理论

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● 溶剂对酸碱性的影响 HCl + H2O H3O

+ + Cl

强酸 1 强碱 2 弱酸 2 弱碱1

在水中: HAc + H2O H3O

+ + Ac

弱酸 1 弱碱 2 强酸 2 强碱 1

酸强度: HCl > HAc ∴ H2O 是区分溶剂 区分效应

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

5-2 酸碱理论

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在液氨中:

HCl + NH3 NH4+ + Cl

强酸 1 强碱 2 弱酸 2 弱碱 1

HAc + NH3 NH4+ + Ac

强酸 1 强碱 2 弱酸 2 弱碱 1

∴ NH3 是拉平溶剂。 拉平效应

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

5-2 酸碱理论

Page 17: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

质子理论只限于 H+ 的接受或放出的反应。只能解决含 H 一类物质的酸碱性问题,对于一些不含 H 的物质,如 SnCl4 、 AlCl3 等的酸碱性行为就无能为力了。为此,美国化学家 Lewis 于 1923

年提出酸碱电子理论。

5-2-1 Brnsred Lowry 质子理论

5-2 酸碱理论

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◆ 理论要点

凡可以接受电子对的微粒(分子、原子团、离子)为酸( electron pair acceptor );凡可以给出电子对的微粒为碱( electron pair donor )。

5-2-2 Lewis 酸碱电子理论

5-2 酸碱理论

Page 19: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

◆ 酸碱反应的实质 酸碱反应的实质是形成配位键的反应;碱提供电子对,酸以空轨道接受电子对形成配位键。 H + + :OH– HOH

AlCl3 + :Cl – AlCl4 –

Cu2+ + 4:NH3 Cu2+ (NH3) 4

根据 Lewis 电子理论,凡金属阳离子及缺电子的分子都是酸;凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。扩大了酸碱的范围,几乎无所不包。

5-2-2 Lewis 酸碱电子理论

5-2 酸碱理论

Page 20: Arrhenius ( 阿仑尼乌斯)    1887年提出了 酸碱电离理论:

5-2-3 软硬酸碱理论

该理论是根据金属离子对各种配位体的亲和性不同,把金属离子分为两类: 硬酸:半径小,电荷高的离子,如碱土金属离子和 Ti4+, Fe3+, Al3+, Ln3+ 等。 软酸:半径大,电荷低的离子如 Ag+, Pt2+, Hg2+ 等。 硬碱:半径小,变形小的阴离子如 F–, O2– 等。 软碱:半径大,变形大的阴离子如 I – , ClO4

– 等。

规则:硬亲硬,软亲软,硬软不相亲。

5-2 酸碱理论

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小 结

● Brnsred Lowry 质子理论

共轭酸碱:共轭酸碱:酸碱平衡常数

C

CCK ra [HAc]

)][Ac

)(]O[H

( 3

HAc

C

CCK rb ][NH

)][OH

)(][NH

(

3

4

NH3

∴ Kar · Kb

r = KrW

5-2 酸碱理论

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● 软硬酸碱理论

● 酸碱电子理论

区分效应 拉平效应

小 结

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