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（二） > Video
同学们好
这一节啊我们继续
关于酸碱定义的话题
在上一节当中
我们给大家讲了
波义耳关于酸碱的定义
以及阿仑尼乌斯
对于水溶液体系当中的
酸碱的定义
那么除了水溶液当中的酸碱以外
能不能把酸和碱之间的
这样的一个
特殊的物理性质
和它们彼此之间的反应
拓展到更宽的体系当中去呢
这个工作在20世纪初
有两位科学家呢
为我们创立了一个
新的关于酸和碱的理论体系
也就是
酸碱的质子理论体系
这当中
贡献最大的两位科学家
一个是布朗斯特
一个是劳瑞
他们把酸碱理论呢
从在水溶液当中的
电解质的电离理论体系
引申到了对于
非水溶液体系当中
也能够适用的酸碱反应当中
关于酸碱的质子理论
它的核心实际上是指
所谓的酸就是能够
给出质子的分子或离子
而碱是能够接受
质子的分子和离子
这样的概念
同学们可能
一下子还很难接受
那么我们从一个反应当中来看
我们就能够了解
酸碱质子理论它的内涵
比如说
NH3和H2O形成的NH4OH
当它产生相应的离解以后
这时候我们发现
在这里能够获得质子的
实际上是NH3分子
而能够提供质子的呢
是这里的H2O分子
那么这时候
我们就会发现
在反应物当中
能够提供质子的
我们叫它酸
能够得到质子的
我们称为碱
通过这样一个变化以后
NH3变成了NH4+
这时候
NH4+反而是能够
提供质子的物质
而OH-呢
则变成了能够接受质子的物质
所以从反应物
我们可以区分酸和碱
从产物我们发现酸和碱
它们彼此的角色呢
发生了互换
但是不管怎么样变化
酸碱质子理论给出来的
酸是能够提供质子的分子
或者离子
碱是能够接受质子的
分子和离子
这个基本的概念
同学们一定要牢固的掌握
同时更简单的
来描述酸碱的区别的时候
我们可以直接定义
酸就是质子的给予体
而碱呢
就是质子的接受体
从这样的观点出发
酸碱理论
就从生活常识到水溶液
又走向了非水溶液体系
在非水溶液体系当中
酸和碱
也和在溶液体系当中一样
以给出质子或接受质子
为它们的明确的分界线
而这里
我们的质子实际上就是
失去一个电子的H+
在水溶液当中
它们往往是以H3O+
也就是H3O+
这样的方式来描述
这是它在水溶液当中存在的
真实的状态
但是通常呢
在不少的教科书
和我们的日常描述当中
也直接把水溶液当中的
H+呢
又简单的变成这样一种方式
那么在后续的反应式当中
我们大多数的H+
都是以H3O+的方式来表达的
这一点同学们要逐渐的习惯
水溶液当中
H+和OH-之间的反应
是最常见的
酸碱的中和反应
这也是我们后边讨论
酸碱平衡当中
最常用的反应物
或产物当中的参与者
如果从它的结构上来看
这样的H3O+呢
由于多加了一个H+
在水分子上
所以从结构的对称性上
和我们原来的水分子
就有所差异
同时在H3O+当中
与我们质子与O
相互作用的方向相反的
另外两个H-O键上的H
还可以和相邻的水分子
形成特殊结构和取向的氢键
这一点和我们前面讨论
水分子的结构
是完全一致的
同学们以后
在了解水溶液当中的质子的时候
更多的要习惯于用H3O+的形式
来代替我们传统的
用这样的简化方式
来描述的H+的形式
如果我们从酸碱反应
与解离类型上来看
酸和碱之间的
角色的转换的话
从刚才NH3与H2O的反应
我们就可以发现
在原始的反应物当中的
酸和碱之间发生反应以后
相应的角色呢
在产物当中会发生互换
就是原有的酸
它的产物会变成碱
而原有的碱呢
在产物当中却会充当起
酸的角色
我们从具体的实例上来看
比如说
对于弱酸的解离反应
我们发现
HAc这样的弱酸呢
当它在水中发生解离的时候
HAc本身
它的角色是弱酸
但是它的解离产物
Ac-呢
由于已经失去了相应的质子
这时候它只能作为
质子的接受体
所以它的产物
反而这时候是一个碱的角色
水在弱酸的解离过程当中
充当了碱的角色
但是当它结合了一个质子
变成H3O+的时候
这时候却变成了相应的酸
同样 我们可以看
弱碱的解离平衡
这时候 NH3和H2O相应的反应
会形成相应的OH-和NH4+
在这个过程当中
毫无疑问的
NH3分子是作为碱的角色出现的
在反应物当中
而在产物当中呢
它也毫无例外的
变成了碱性的NH4+
而H2O呢
由于已经提供了质子
这时候变成了相应的OH-
那么OH-在未来的反应当中
它就只能够获得质子
因而OH-是酸碱质子理论
确定的碱的角色
同样
在水溶液当中的解离平衡
可以帮我们区分
酸和碱的角色的互换
在非水的系统当中
同样酸和碱的角色
也可以发生相应的转换
比如说
HCl和NH3的反应
相应的生成Cl-和NH4+
在这样一个角色当中呢
我们可以看到
HCl是典型的酸
但是当它形成Cl-的时候呢
却变成了相应的碱
而NH3分子呢
本来是碱
却最后形成离子的时候
会变成相应的酸
所以
非水体系当中的酸碱反应
也同样适用于
前述我们讨论的
酸碱角色互换的关系
这里更有趣的是
我们讨论的H2O
在自身的解离平衡过程当中
还有它特殊的规律
比如说
H2O通过自身的解离
既可以变成相应的碱
也可以变成相应的酸
所以水的这样一种解离平衡
我们给它一个特殊的名称
叫水的自偶平衡
水的自偶平衡
是我们量度水溶液当中的
酸和碱的变化规律的
最重要的依据
酸和碱
能不能从更广义的角度上
去讨论它们彼此之间的联系
和彼此之间的区别呢
答案是肯定的
几乎布朗斯特和劳瑞
在同样的年代
美国化学家路易斯提出了
酸碱的电子理论
这个理论突破了
前述对于水溶液体系
和非水体系的限制
它可以适用于任意的体系
或者是溶剂
而且这里呢
酸和碱与质子的得失无关
那么这个理论
到底告诉我们什么呢
比如我们来看下述的
这样一个典型的反应
在这个反应当中
是一个典型的
配离子的形成过程
我们大家都知道
配离子形成过程
这当中
中心离子提供空轨道
而我们的配体呢
提供孤对电子
两者之间结合
形成相应的配离子
我们的反应物当中的
中心离子和配体之间
仅仅通过
轨道与孤对电子的结合
而形成具有这样复杂结构
和稳定性的[Cu(NH3)4]2+
整个的化学进程当中
只有孤对电子的提供
和空轨道的提供
因此
酸和碱
在路易斯理论体系当中
又有了新的内涵
也就是路易斯理论认为
在整个的化学反应过程当中
能够提供电子对的
我们称为碱
能够接受电子对的
我们称为酸
为了严格的区分
路易斯理论体系下的酸和碱
人们对于通过电子对的得失
来定义在任意体系
或溶剂当中的
酸碱反应的话
特殊的把这样的一个酸碱关系
定义为路易斯酸和路易斯碱
比如说
我们可以看到
B(OH)3在水中的解离
它就会变成相应的H3O+
和相应的B(OH)4-
在路易斯理论当中
碱被定义为电子对的给予体
而酸呢
被定义为电子对的接受体
这一点和我们前述
布朗斯特和劳里的
酸碱质子理论
似乎正好相反
在酸碱质子理论当中
我们质子的给予体呢是酸
质子的接受体呢是碱
而在路易斯理论当中
电子对的给予体呢是碱
电子对的接受体呢就是酸
这两者看起来似乎有所矛盾
但同学们如果细心的去理解
发现是完全一致的
因为提供质子的时候
这时候质子本身
并不带有电荷
如果要取得平衡
它必须得从对方
获得共用的电子对
而我们接受质子呢
也是只接受了质子的空轨道
需要提供共用电子对呢
与质子之间形成相互的作用
所以理解了这样一个层面
同学们
对于路易斯酸碱理论
和我们前边的酸碱的质子理论
两者之间的内在统一
会有更加深刻和全面的理解
同时呢
根据路易斯的酸碱理论
我们还可以找到酸和碱之间的
更直接的联系
这当中我们通过前续的介绍
同学们已经有了相应的概念
也就是
反应物当中的酸和碱
在产物当中
会发生角色的互换
而这种关系
如何在我们的酸碱反应过程当中
最直接的去把握呢
在酸碱反应当中
一个特殊的例子
也就是当酸和碱之间
只是相差一个质子的时候
我们称为酸和碱之间的关系
是共轭的关系
那么这时候酸和碱呢
就成为共轭酸碱对
在我们的实际例子当中
这样的酸
解离以后变成碱
和H3O+的例子有许多
比如说
刚才我们讨论的弱酸当中的
HAc在水溶液当中的解离
就是一个典型的
共轭酸碱对的
这样一个反应
其中的共轭酸碱对
是指HAc和Ac-
而NH4+在水溶液当中
解离以后呢
会变成相应的NH3分子
和H3O+
那么这时候
NH4+和NH3分子
也是一个共轭的酸碱对
类似的例子还有很多
比如像H3PO4在水溶液当中的
解离以后
会形成H3PO4
与H2PO4-的共轭酸碱对
同样
H2PO4-
可以进一步的进行
水溶液当中的解离
而变成了H2PO4-
与HPO42-之间的
相应的共轭酸碱对
同时
H3O+也可以发生
相应的解离
解离以后呢
变成H+或者是单个的质子
和相应的水分子
那么这样的一个反应当中
共轭酸碱对
又是什么样的角色来担当呢
不用多说
同学们就能够找到
在H3O+的解离过程当中
共轭酸碱对
是H3O+和水分子
有关的例子还有很多
同学们课后呢
可以参考相应的练习
和我们参考书上的例题
加以学习和训练
共轭酸碱对
是我们学习酸碱平衡的
一个重要的基础
掌握了共轭酸碱对的理论呢
对我们后续把握缓冲溶液
和沉淀与溶解平衡
会有直接的帮助
有关这一部分内容啊
希望同学们课后多加练习
这节课 我们就介绍到这
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
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-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
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-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
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-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
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-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
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-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
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-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
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-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-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
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-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-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
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-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)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-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)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-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
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-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）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-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
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-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
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-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
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-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
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-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）
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-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）
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-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）
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-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）
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-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
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-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
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-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
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-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
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-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）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-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
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-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）
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-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）
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-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
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-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
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
--Video
-生命化学概论-药物
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-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
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-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
