资源简介

《分析化学》课程-微教材
微课编号 微课名称 酸碱质子理论
所属模块 酸碱滴定法 子模块 酸碱质子理论
关键词 酸碱；共轭酸碱对；解离平衡；解离常数；解离度
是否通用 √通用 农产品 食品 是否重点建设 是 否
微课类型 讲授型 微课形式 PPT动画式 微课类型 讲授型
教学目标 1.理解酸碱质子理论对酸碱的定义、酸碱反应的实质 2.理解酸碱质子理论的共轭酸碱对的概念和关系 3.熟悉弱电解质的解离平衡 4.掌握解离常数、解离度的概念
教学内容 知识点 技能点
1.酸碱的质子理论 2.酸碱的解离平衡
知识讲解
一、酸碱的质子理论
（一）酸碱的定义
1923年，丹麦化学家布朗斯特（J.N.Bronsted）和英国化学家劳莱（T.M.Lowry）同时独立地提出了酸碱质子理论。质子理论认为：凡是能给出质子（H＋）的物质就是酸；凡是能接受质子（H＋）的物质就是碱。即酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。
按照酸碱质子理论，酸和碱不是彼此孤立的，而是统一在对质子的关系上，这种关系是：
酸 H＋ + 碱
例如 HAc H＋ + Ac－
H＋ + NH3
H＋ +
H＋ +
酸碱的这种相互依存，相互转化的关系称为共轭关系，这种因一个质子的得失而相互转换的每一对酸碱，称为共轭酸碱对。
从以上例子可以看出，酸和碱可以是分子，也可以是阳离子和阴离子。有些物质如 HPO 等既可以给出质子又可以接受质子，这类分子或离子称为两性物质。
边学边练
写出下列物质的共轭对象：
Ac－ ⑤
② H2CO3 ⑥
③ H3PO4 ⑦
④ H2S ⑧
（二）酸碱反应
根据酸碱质子理论，酸碱反应实际上是酸失去质子，碱得到质子，酸把质子传递给碱的过程。
共轭酸碱对质子得失的反应，只是酸碱半反应，不能单独进行，酸碱反应必须是两个酸碱半反应相互作用才能实现，可用下式表示：
二、酸碱解离平衡
（一）水的质子自递反应
水分子具有两性，即一个水分子可以从另一水分子中夺取质子而形成 H3O＋ 和 OH－。反应方程式如下：
H2O + H2O H3O＋ + OH－
上述反应称为水的质子自递反应。该反应的平衡常数称为水的质子自递常数，又称为水的离子积，一般以 表示。
则 　　
水合质子 H3O＋ 也常常简写作 H＋ ，因此水的质子自递常数常简写为
（3–1）
是温度的函数，25 ℃时，= 1.0×10－14 ，即 = 14.00。
注：为表示方便，用[ ]表示平衡时的相对浓度，后续章节中相同。
（二）酸碱解离常数
酸碱反应进行的程度可以用反应的平衡常数来衡量。对于一元弱酸 HA 而言，其在水溶液中的解离反应与平衡常数是
HA H＋ + A－
（3–2）
平衡常数称为酸的解离常数，它是衡量酸强弱的参数。越大，则表明该酸的酸性越强。在一定温度下是一个常数，它仅随温度的变化而变化。
与此类似，对于碱 A－ 而言，它在水溶液中的解离反应与平衡常数是
A－ + H2O HA + OH－
（3–3）
根据式（3–2）和（3–3），共轭酸碱对的 、 之间满足
或 （3–4）
上式表明，共轭酸碱对的与成反比，已知酸的解离常数就可简单地计算出它共轭碱的，反之亦然。另外也说明，酸愈弱，其共轭碱愈强；碱愈弱，其共轭酸愈强。
（三）解离度
对于弱酸、弱碱等物质在水溶液中的解离程度可以用解离度α的大小来衡量：
相同浓度的不同弱电解质，其解离度不同。电解质越弱，解离度越小。
现以弱酸 HA 为例，若其起始浓度为 c，解离度为α ，则
HA　　 H＋　＋　 A－
起始浓度　　　 　c　　　　 　 0　　 　0
平衡浓度　　 　c-cα 　　 cα 　 cα
代入平衡常数表达式
当c/≥500时，1-α≈1，则上式可改写为：
（3–5）
式（3–5）表明对某一给定的弱电解质，在一定温度下，解离度随溶液的稀释而增大。这个关系式被称为稀释定律。
边学边练
计算25 ℃时0.10 mol·L-1 HAc溶液中HAc的解离度。

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