酸碱反应思维脑图思维导图
酸碱反应常数，缓冲溶液，电离理论等相关内容讲解
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思维导图大纲
酸碱反应思维导图模板大纲
酸碱质子理论
电离理论
酸 电离生成阳离子全为H+
碱 电离生成阴离子全为OH-
酸碱定义和共轭酸碱对
定义
酸 质子给予体碱 质子接受体
酸=碱+质子
酸碱可以为中性分子也可以是正负离子
既能给出质子又能接受质子的为两性物质
共轭酸碱差一个质子 即一个正电荷
共轭酸碱对
因一个质子的得失而相互转变的一对酸碱
酸碱反应的实质
质子的转移
质子的半径小 电荷密度高 不能在溶液中单独存在
酸给出质子必须以另一种相对碱性的物质接受质子为条件
一个酸碱反应必须有两个共轭酸碱对 两个酸碱半反应
质子在水溶液中以水合质子H3O+形式存在
反应方向：较强酸碱向较弱酸碱进行
溶剂的酸碱性
溶剂的酸碱性
溶剂的质子活性：给出或接受电子的溶剂为质子溶剂
质子溶剂分类
两性溶剂
H2O
酸性溶剂
醋酸 甲酸 液态氟化氢
碱性溶剂
乙二胺 丁胺 二甲基甲酰胺 液氨 吡啶 含氮杂环化合物
质子自递作用 除吡啶外
质子在溶剂分子间转移
惰性溶剂
苯 四氯化碳 氯仿 丙酮 甲基异丁酮
酸碱反应常数
溶剂的质子自递反应常数
溶剂的离子积Ks表示
水的质子自递反应
纯水导电原因
水的离子积常数
数值仅与温度有关
T越大K越大T越大pH范围越越小
弱酸和弱碱的解离常数
一元弱酸&弱碱Ka/Kb
Ka越大酸性越强
同时共轭碱Kb越小
强酸与水之间的酸碱反应不可逆，完全解离，水中不存在酸的分子
酸的强度不只与酸的本质有关，还与溶剂酸碱性有关，如HOAc在NH3中酸性比水中强
拉平效应：将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子水平的效应称为拉平效应
区分效应：作为比较标准区分酸给出质子能力的溶剂称为区分性溶剂
改变溶剂酸碱性改变指定酸的相对强度
中和反应常数
K为对应解离常数的倒数即1/Ka
注意酸碱多级解离常数的对应：酸碱相反 如Ka1对Kb3
水解反应及水解常数
盐的离子与水的反应
本质还是质子转移
强酸强碱盐
无水解作用 水溶液中性
强酸弱碱盐
本质为阳离子酸的解离
强碱弱酸盐
本质为阴离子碱的解离
弱酸弱碱盐
Kh=Kw/·Ka*Kb¸=K
Ka或Kb越大Kh越大 水解越彻底
两性物质溶液酸碱性看对应的Ka与Kb大小S如NaH2PO4水溶液成酸性
解离度和稀释定律
解离度
电解质溶液的相对强度
α=已解离的弱电解质的浓度/弱电解质的总浓度*100%=弱酸弱碱的解离平衡转换率
α＜＝0.05时1-α≈1SKa=cα²
稀释定律
在一定温度下S解离度与溶液浓度的平方根成反比S溶液越稀S解离度越大
酸碱水溶液pH的计算
分布系数与分布曲线
分布系数Rδ表示某组分的平衡浓度占总浓度的分数
一元酸
二元酸
三元酸
碱
用Kb和[OH-]表示
用共轭酸表示
分布曲线
一元
[pKa-1,pKa+1]为缓冲区域
二元
第一解离离子峰值时分子和第二离子同时存在
峰值：RKa的均值处
三元
两峰值：RKa的均值
相邻两级解离常数相差较大时峰值处无曲线交叉
溶液平衡的基本关系式
物料平衡
浓度不变与浓度比例
电荷平衡
n价离子
质子平衡
由MBE和CBE 推导
消去溶液原始组分
参考水准法
得失质子物质
酸碱水溶液pH的计算
一元弱酸弱碱
[H]²=[HA]Ka+Kw
c/Ka>=105 [HA]=c 忽略酸的解离 [H]²=cKa+K
cKa>=10Kw 忽略水的解离
[H]²=(c-[H])Ka
均满足
[H]²=cKa
多元弱酸和弱碱
c/Ka1>=105R[H]²=cKa1
强酸和强碱溶液
c>=4.25*10负七次方
[H]=C
c<=1.03*10负八次方
[H]²=Kw
两性物质溶液·多元酸的酸式盐弱酸弱碱盐氨基酸
cKa2>=10Kw且c/Ka1>=10
[H]²=Ka1*Ka2
酸碱缓冲溶液
缓冲溶液类型
浓度较大的弱酸+共轭弱碱
高浓度强酸或强碱
不具有抗稀释作用
两性物质溶液
矫正pH计
[H+]=Ka[HA]/[A-]
稀释时比值不变pH相对稳定
缓冲作用原理
共轭酸碱对间酸碱的转化(平衡移动)
缓冲pH的计算
弱酸及其共轭碱的浓度都较大时
R[H]=Ka[HA]/[A-]
缓冲溶液均具有限度
缓冲容量表示缓冲能力
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