当前课程知识点:大学化学 > 第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡 > 9.1 酸碱平衡—酸碱定义(一) > Video
同学们好
今天我们开始新的一章
也就是第九章的学习
在第九章当中
我们将学习酸碱平衡
和沉淀溶解平衡
虽然从这章题目当中
我们只展现了
两个经典的化学平衡
但实际上
大家都知道
经典的化学平衡
有四大平衡
而在这一章中
我们结合酸碱平衡和
沉淀溶解平衡
还会给大家介绍配位平衡
首先
我们来看酸碱平衡
酸碱的定义
不仅关系到我们的生活
而且它在科学研究
和工农业生产当中的意义
更为重大
酸碱它的强弱
对于化学反应的过程
到底会产生什么样的影响呢
我们从这样一个实验当中
来帮大家理清楚
酸碱它的强度
对于化学反应进程的影响
这个实验俗称叫
锰的价态变化实验
我们在KMnO4溶液当中
加入H2SO4
加入去离子水
和相应的NaOH
它们的反应机制
都是KMnO4
和我们后续的Na2SO3
之间发生的氧化还原反应
不同的是 它们的反应环境
分别是强酸、中性
还有强碱
这样的反应结果
同学们可以看到
在强酸当中反应的结果
是无色透明的
在中性当中呢
反应的是黑色的溶液
而在强碱当中
反应是绿色的溶液
这当中酸和碱
到底在反应当中
起了什么样的作用呢
接下来
让我们从反应进程的
离子方程来更具体地了解
在刚才不同的反应过程当中
到底发生了什么
首先
我们在第一个反应器当中
在KMnO4溶液当中
加入了酸性的这样一个环境
H2SO4 的加入使Na2SO3
与KMnO4之间的
氧化还原反应
它的最终的产物
是Mn2+离子
所以溶液呈现无色的状态
而我们在KMnO4溶液当中
加入了等量的去离子水
这时候整个反应体系当中的
KMnO4它的浓度没有变化
而这时候
它和Na2SO3反应的结果
却变成了MnO2
所以溶液显示一个
黑色的状态
那么接下来
在第三个反应容器当中
我们加入了等量的NaOH
使整个反应体系
处在碱性的环境当中
很显然我们的结果变成了
MnO42-离子
也就是呈现深绿色的溶液
从上述三个实验结果的
离子方程对比
同学们不难发现
我们的反应物
是完全一致的
不同的是改变了
反应体系当中的
酸、中性还是碱性的环境
同样的MnO42-当中的
高价锰离子
被还原成不同价态的
新的锰离子的状态
这个实验
充分向我们展示了
酸和碱的环境
对于氧化还原反应
它的方向和进度的影响
同时也是影响了
我们氧化还原反应的
最终的价态
因此这也就印证了
我们刚才讨论的酸碱性
对于我们的科学研究
和工农业生产影响至关重大
所以在化学的研究当中
人们很早就开始关注
酸和碱的定义与分类
同学们还记得
在我们化学发展的
最初的阶段
作为现代化学的奠基人
波义尔
这位著名的物理学家
和化学家
他在总结了化学这一实验
为重要特点的一门学科
并且为现代化学奠基的基础上
还对相关的物质的性质
进行了系统的总结和分类
特别值得我们关注的是
在17世纪下半叶
他就总结出了
关于酸碱特征的分类的定义
通过对日常生活的观察
和在实际化学过程当中的
物理性质的考察
波义尔发现
酸是一类
具有溶解别的物质的能力
并且能够使某些
蓝色植物染料变红的物质
同学们马上就会想到
这种蓝色植物染料就是石蕊
而我们生活当中
和科学研究当中
大多数的强酸
都可以溶解金属
或氧化物类的非金属
此外
弱酸对于金属和非金属物质
也有一定的溶解能力
只是它们溶解的时间会稍长
因此
酸就给了我们一个
从化学实验和化学反应进程
与生活之间的某些现象
具有内在联系的
这样一个纽带
依据同样的思路
波义尔还总结出碱
碱的特征是具有滑腻的感觉
也许直到今天
同学们在用碱性的洗涤剂
肥皂
以及带有碱性的
这些物质的触摸的过程当中
第一个印象还是这样的
滑腻的感觉
同时呢
它由于可以和带有
弱酸性的油脂或者是硫化物呢
发生相应的反应
所以经常碱是用来作为
具有洗涤作用的
这样一种物质
更重要的是
酸能够具有溶解能力
并且使特定的物质变红
而如果在当中加入碱以后
酸的这种能力呢
就会相应地消失
从这里我们可以看到
波义尔总结的酸和碱
不仅紧扣了生活
和我们的科学研究当中的
常见的这样物质的形态和性质
同时
把酸和碱作为一个
配对的物质来进行研究
彼此之间的影响和关联呢
也从酸碱性质的描述上
给了一个具体的范例
这是同学们应该汲取
和应该加以更深刻的理解的
同时关于酸和碱
在英文的命名当中
也有一点需要跟同学们
特别提示的
也就是说在英文当中
Acid作为酸这样一个命名
是没有任何问题的
但是碱呢 却有另外一个名词
来代替碱的实际的含义
叫Alkali
但是实际上在化学研究当中
我们不用Alkali
而用这个看起来
在其它的领域含有基础
或者是基本这样一个意思
这个英文单词在化学上
通常用它来表示碱
为什么要选Base
而不是选更加恰当的Alkali
在后续的研究当中
同学们会一点一点地领悟
为什么要选择Base
这样一个词
来反映碱在化学当中的
特殊作用
到了19世纪
瑞典的化学家阿仑尼乌斯
在他的博士论文当中
提出了
电解质在水溶液当中
会产生电离的一套理论体系
关于电离理论的出现
也和阿仑尼乌斯的成长
密不可分
在最初
当阿仑尼乌斯在他的
博士论文当中提出
电解质在水中会电离成
带正电荷的正离子
和带负电荷的负离子的时候
大多数人并不理解
这样一个学说的基础
甚至有著名的化学家
还嘲笑阿仑尼乌斯
这样的说法
他们举出反例说
如果真是这样的话
当我们把手
伸到NaCl的溶液当中
会不会感受到
电的存在而触电呢
而实际生活的例子告诉我们
不会的
因为海水就是最大量存在的
电解质的水溶液
但海水当中
并没有让我们感觉到
有触电的感觉
原因是什么呢
实际上
阿仑尼乌斯在他的
博士论文当中
已经明确地指出
这种电解以后的离子
会与水溶液当中的
水分子相互作用
并且保持整量的
带负电和带正电相等的
这样一个状态
所以电解质的水溶液对外
并不会呈现电性
这样的观点和实验的结果呢
今天已经被广为接受了
但是在那个年代
却成为了化学家们
讨论和争论的焦点
可喜的是这个结论
终于在20世纪初
也就是
第3届化学诺贝尔奖的颁发上
给它画上了一个圆满的句号
原因是1903年阿仑尼乌斯
获得化学诺贝尔奖
就意味着
他的电解质在水溶液当中
的电离理论呢
得到了学术界的公认
有关相关的历史和
相关的趣闻呢
同学们可以关注参考书
和其他的信息来源
课后呢加以更多的学习
在他毕业三年以后
阿仑尼乌斯就提出了
同样在水溶液当中
由于酸和碱也是属于电解质
那么电解质在水溶液当中的
这样一个电离呢
同样是对于酸和碱的定义
与波义尔不同的是
围绕着电解质在水当中的
解离的过程
阿仑尼乌斯
把酸与水溶液当中的
H+的存在
直接建立了密切的联系
他认为酸就是在水溶液当中
能够电离产生H+的物质
酸的强度与溶液当中的
H+
通常我们用
H3O+的方式来描述
它的浓度是成正比的
同样
阿仑尼乌斯也继承了
波义尔的观点
酸和碱在它的结构
和物理性质上是相对的
那么既然是酸能够电离出
H+或H3O+
那么碱呢
就是在水溶液当中
能够电离出OH-的物质
酸和碱
它们的综合反应
实际上是H+或H3O+
与OH-之间化合
生成H2O的反应
这样
就是人们对于酸碱的认识
从17世纪最初的
从生活和实验当中
总结的现象来加以分类
变成了从水溶液当中
依据电离理论为基础
而给我们的反应机制的理解
以此为依据所定义了
酸和碱的不同
阿仑尼乌斯理论的确认
以及他在酸碱理论当中的应用
为我们今天的化学研究
仍然提供着
最直接的指导
因此对于酸碱理论的认识
就意味着
如何了解电解质
在水溶液当中
它的解离过程
和解离反应的相关机制
但是酸和碱
难道仅限于
在水溶液当中存在吗
同学们从已有的知识
马上就会给出否定的答案
当然不会啊
在非水体系当中
仍然会有
酸碱之间的综合反应
仍然会有酸和碱
对化学反应进程的影响
因此在18世纪和19世纪
人们反复地探讨了
酸和碱在传统领域里的
概念和相关的性质
之间的关系以后
在20世纪初叶
人们又陆续地发展出
对于非水溶液体系的
酸碱理论
有关这部分的内容
我们在下节当中
再跟大家做详细的介绍
这节课就介绍到这儿
-1.1 不一样的大学化学
--Video
-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
--Video
-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构;晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
--Video
-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
--Video
-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
--Video
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
--Video
-4.1 离子键理论—离子键价键构型
--Video
-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
--Video
-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
--Video
-4.2 共价键理论—现代价键理论
--Video
-4.2 共价键理论—共价键的性质
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型(一)
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型(二)
--Video
-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
--Video
-4.4 价层电子对互斥理论(VSEPR)I
--Video
-4.4 价层电子对互斥理论(VSEPR)II
--Video
-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
--Video
-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
--Video
-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
--Video
-4.6 分子间作用力-分子的极性
--Video
-4.6 分子间作用力-分子间作用力
--Video
-4.7 氢键
--Video
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
--Video
-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用(一)
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用(二)
--Video
-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
--Video
-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
--Video
-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
--Video
-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应(一)
--Video
-7.1 自发过程与自发反应(二)
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—熵
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
--Video
-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
--Video
-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能(一)
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能(二)
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向(一)
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向(二)
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例(一)
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例(二)
--Video
-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
--Video
-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立(一)
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立(二)
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论(一)
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论(二)
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论(一)
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论(二)
--Video
-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
--Video
-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义(一)
--Video
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义(二)
--Video
-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡(一)
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡(二)
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡(三)
--Video
-9.1 酸碱平衡—同离子效应
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液(一)
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液(二)
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液(三)
--Video
-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
--Video
-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则(一)
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则(二)
--Video
-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
--Video
-10.2 原电池与电极电势—原电池
--Video
-10.2 原电池与电极电势—电极电势(一)
--Video
-10.2 原电池与电极电势—电极电势(二)
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响(一)
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响(二)
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
--Video
-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用(一)
--Video
-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用(二)
--Video
-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
--Video
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
--Video
-无机元素化学-p区元素
--Video
-无机元素化学-过渡元素
--Video
-生命化学概论-生命有机化合物官能团
--Video
-生命化学概论-生命元素-碳
--Video
-生命化学概论-生命元素-氧
--Video
-生命化学概论-蛋白质
--Video
-生命化学概论-核酸
--Video
-生命化学概论-糖
--Video
-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
--Video
-生命化学概论-药物
--Video
-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
--Video
-纳米科学与化学-微观结构与仿生
--Video
-纳米科学与化学-纳米结构的观察
--Video
-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
--Video
-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
--Video
-化学与材料-正渗透与水处理技术
--Video
-化学与材料-相变材料(一)
--Video
-化学与材料-相变材料(二)
--Video
-化学与材料-范德华力与二维材料
--Video
-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试