碱的解离常数课件.ppt

1、5-1 酸鹼強度與解離常數酸鹼強度與解離常數 5-2 多質子酸及其解離常數多質子酸及其解離常數 5-3 鹽的種類與水解反應鹽的種類與水解反應 5-4 同離子效應同離子效應 5-5 緩衝溶液緩衝溶液 酸酸鹼鹼強強度度與與解解離離常常數數酸鹼強度Ka：酸的解離常數弱酸的解離氫氣球與酸的強弱Kb：鹼的解離常數共軛酸鹼對試題演練科學家小傳多多質質子子酸酸及及其其解解離離常常數數多質子酸及其解離常數硫酸擁有兩個不同的解離常數可樂：碳酸及磷酸(多質子酸)單質子酸-滴定曲線雙質子酸-滴定曲線試題演練鹽鹽的的種種類類與與水水解解反反應應鹽的種類 鹽的水解反應 強酸與強鹼所產生的正鹽 強酸與弱鹼所產生的正鹽 弱

2、酸與強鹼所產生的正鹽磷酸、亞磷酸與次磷酸之鈉鹽酸式鹽不一定是酸性生活中常見的酸、鹼、鹽試題演練磷酸二氫鈉溶於水呈酸性同同離離子子效效應應同離子效應例題試題演練緩緩衝衝溶溶液液緩衝溶液血液緩衝系統的組成例題緩衝溶液的應用試題演練5-1酸鹼強度與解離常數酸鹼強度與解離常數 酸的解離度愈高，其Ka值也愈大，Ka值高低可作為酸強弱的判斷依據 溶液中各種分子與離子的濃度間的關係，要符合下列四項關係式：(1)其平衡常數表示式等於Ka(2)HOH Kw(3)物質守恆：若HA的初濃度為C0，則C0 HA A(4)溶液呈電中性：H A OH 鹽酸鹽酸 醋酸醋酸 鹽酸的解離常數高於醋酸相同濃度的鹽酸和醋酸分別與鎂

3、反應時，鹽酸可在短時間內先生成較多氫氣 當鹼接受氫離子的能力愈強時，Kb值也愈大，因此，Kb值高低便可作為鹼強弱的判斷依據 碳酸氫根的Ka為4.7 1011碳酸根離子的Kb為2.1 104此兩者為共軛酸鹼對Ka Kb（4.71011）（2.1 104）1.01014布忍斯特與洛瑞分別於1923年對阿瑞尼斯酸鹼理論提出修正：酸鹼反應僅是物質間所進行的質子傳遞反應，其中能提供質子者為酸，而能接受質子者為鹼。布忍斯特洛瑞5-2多質子酸及其解離常數多質子酸及其解離常數故若將0.100 莫耳的硫酸溶於一升水中，其氫離子濃度僅為0.101 M，而非0.200 M，若以pH計測量其pH值，應接近1.00，而

4、非0.70。在25 時，氫硫酸的第一及第二解離常數分別為1.0 107及1.0 1019，求0.10 M的氫硫酸水溶液中氫離子及硫離子的濃度為何？(A)以0.10 M氫氧化鈉滴定0.10 M HCl（25.0 mL）(B)以0.10 M氫氧化鈉滴定0.10 M H2SO3（25.0 mL）5-3鹽的種類與水解反應鹽的種類與水解反應正鹽酸中可解離的氫離子完全被金屬或其他陽離子取代的物質，或鹼中可解離的氫氧離子完全被非金屬或其他陰離子取代的物質例：NH4Cl、NaCl、Na2CO3 酸式鹽 組成中仍含有可解離的氫離子的鹽類 例：KH2PO4 磷酸二氫鉀、NaHCO3 碳酸氫鈉 鹼式鹽 組成中仍含有

5、氫氧離子的鹽類 例：Cu2(OH)2CO3 鹼式碳酸銅複鹽某些鹽在水中解離後，其成分可視為由兩種不同的鹽類混合而成，但結晶時又成為純物質，這一類的鹽稱為複鹽，如明礬 錯鹽 屬於配位化合物，大多含有兩種陽離子（金屬離子或銨根）溶解在水中後，解離出一種陽離子與錯離子 多巴胺（dopamine）為一生物鹼，因具有與氨類似的結構，故也屬於鹼。多巴胺是腦中的重要化學物質，為訊息的傳遞者，含量不足時易引起巴金森症，嚴重患者的肢體與臉部會出現不自主抽搐，四肢也無法靈活運動。不過最近美國 德州 貝勒醫學研究院也發現多巴胺是動物性慾的催使者。研究顯示：缺乏多巴胺的母鼠，對雄性幾乎沒有任何興趣。多巴胺的結構科學家

6、已瞭解為何魚肉腐敗時多比其他肉類腥臭，主要原因是魚肉含有三甲基胺與二甲基胺的衍生物：當這兩種衍生物暴露於空氣中時，便易被酵素與細菌催化氧化而釋出三甲基胺與二甲基胺，這兩種鹼性物質因具揮發性，故魚肉久置便易令人感到腥臭。多數人食用油炸食品時會感到脹膩，於是多會喝茶或咖啡幫助消化。不過根據酸鹼反應，飯後若立即飲用茶或咖啡多無濟於事，反會令胃部感到不適，其主要原因是茶中含有茶鹼而咖啡中含有咖啡因。由於茶鹼與咖啡因為鹼性物質，因此會與胃酸進行中和，致使胃酸無法充分分解食物，因此營養學家也多建議飯中或飯後不宜立即飲用茶或咖啡。高級精鹽：氯化鈉含量占99.5 以上高級無碘精鹽：氯化鈉含量占99.5 以上但

7、不含碘健康低鈉鹽：氯化鈉含量約占53 健康美味鹽：氯化鈉含量占33 左右 酸性中性鹼性由於反應極為完全，致使其逆反應（氯化鈉的水解）幾乎可忽略而不予考慮，因此若將氯化鈉溶入純水中，溶液的pH值不會產生明顯變化。已知25 時，醋酸的解離常數為1.8 105：(1)試問醋酸根離子的Kb值為何？(2)若將1.0莫耳的CH3COONa溶於一升純水中，溶液體積並無明顯變化，試問溶液的pH值將如何變化？四瓶中均添加了廣用指示劑，顯示酸式鹽不一定是酸性 已知磷酸的Ka1、Ka2與Ka3分別為7.1 103、6.3 108與4.4 1013。磷酸與氫氧化鈉反應產生幾種酸式鹽？試判斷其溶於水中的酸鹼性如何？答：

8、磷酸與氫氧化鈉反應，產生磷酸二氫鈉（NaH2PO4）、磷酸氫二鈉（Na2HPO4）兩種酸式鹽 5-4同離子效應同離子效應在難溶性或低解離度的酸、鹼、鹽溶液中，加入與溶液組成相同的陰離子或陽離子時，其溶解度或解離度會降低 設醋酸溶解後，溶液體積不變，已知醋酸的解離常數為1.8 105試計算將0.10莫耳的醋酸分別溶於一升純水或一升0.10 M的醋酸鈉溶液中時，其解離度各為何值？結果：醋酸的解離度會因醋酸鈉的存在而明顯下降 5-5緩衝溶液緩衝溶液由弱酸與其共軛鹼或弱鹼與其共軛酸混合可配製緩衝溶液，此種溶液中若添加少量的強酸或強鹼，並不會大幅影響其pH值，因此能保持較穩定的pH值。將0.100莫耳的

9、醋酸和0.100莫耳的醋酸鈉溶於水中，並配製成1.0公升的緩衝溶液。（醋酸的Ka 1.80 105）試求：(1)此溶液的pH值(2)加入0.010 mol的氫氧化鈉後溶液的pH值(3)加入0.010 mol的氯化氫後溶液的pH值眾多生物酶的催化反應僅能在很小的pH值範圍內進行，因此生物體內的細胞和血液均為緩衝溶液，用以維持pH值的穩定血液流經全身，擔任輸送氧氣及二氧化碳的重責大任，為生物體中重要的緩衝溶液血液略呈鹼性，其pH值維持在7.35至7.45之間。若低於7.35，稱為酸中毒，而高於7.45則稱鹼中毒。緩衝溶液可由弱酸與其共軛鹼或弱鹼與其共軛酸組成，而形成血液緩衝系統的組成為碳酸碳酸氫根

10、離子，此系統的碳酸也能分解成二氧化碳和水，其化學平衡式可表示如下：下列有關pH的敘述，何者正確？(A)25 時pH 3的鹽酸之氫離子濃度大於pH 3的醋酸水溶液之氫離子濃度(B)25 時1 103 M氫氧化鈉水溶液的pOH值和 50 時1 103 M氫氧化鈉水溶液的pOH值相等(C)25 時1 108 M的鹽酸其pOH 6(D)25 時pH 3的鹽酸和pH 3的醋酸水溶液分別以水稀釋為十倍，兩者的pH值均增加1答答：(B)(A)pH值相等則氫離子濃度必相等(B)氫氧離子濃度相等則pOH必相等(C)1 108 M的鹽酸，其pH值略小於7，所以pOH略大於7(D)加水稀釋為十倍時，鹽酸pH值增加l

11、，而醋酸pH值約增加0.5已知某單質子弱酸HA的Ka 4.0 105，求0.10 M HA水溶液的pH值及A。答：A H 2.0 103 M，pH 2.7有pH均為3.0之鹽酸及醋酸兩溶液各1.0升，如果將兩溶液分別用水稀釋至2.0升，溶液H的濃度是否仍相等？答：鹽酸為強酸，稀釋後濃度減半，H 5.0 104 M 醋酸為弱酸，稀釋後解離度變大，所以H 5.0 104 M 兩者H不相等答答：(D)(A)Ka1 6.4 102，因解離，H2C2O4 0.10 M(B)草酸為弱酸，不會完全解離，H 0.20 M(D)由於H HC2O4，C2O42 Ka2 下列酸溶液的濃度皆為0.10 M，有關各酸溶

12、液的H大小順序，何者正確？答答：(B)(E)H2SO4為雙質子強酸 0.1 M之H2SO4之H介於0.1 M與0.2 M之間HCl為強酸 0.1 M之HCl之H 0.1 MH3PO4為弱酸 0.1 M之H3PO4之H 0.1 MH2CO3為極弱酸 0.1 M之H2CO3之H 0.1 M同一元素的含氧酸中，分子中氧原子數愈多者，酸性愈強。但磷的含氧酸恰為例外，其強度為H3PO3 H3PO2 H3PO4關於鹽之種類及水溶液之酸鹼性，以下敘述，何者錯誤？答答：(D)(D)Ca(OCl)2可視為強鹼，Ca(OH)2與弱酸HClO形成的鹽類，水溶液呈鹼性。於100毫升的0.1 M CH3COOH水溶液中，加入少量固體CH3COONa後，溶液的pH值有何變化？醋酸的解離度有何變化？答：CH3COONa為弱酸強鹼生成的正鹽，呈鹼 性，會使溶液pH變大。從另一角度看，CH3COONa會造成同離子效應，使醋酸解離度變小，H減小。下列有關緩衝液的敘述，何者錯誤？(A)緩衝液是弱酸稀釋後的水溶液(B)酵素催化反應通常需在緩衝液中進行(C)緩衝液之pH值不會因為加入少量的酸或鹼 而發生大幅度的變化(D)緩衝液是利用同離子效應的原理答：(A)