酸碱平衡
化学酸碱平衡
化学酸碱平衡化学酸碱平衡是一个重要的概念，在化学领域中具有广泛的应用。
了解酸碱平衡对于我们理解化学反应、生命过程以及环境保护等方面都具有重要意义。
本文将介绍酸碱平衡的基本概念、影响酸碱平衡的因素以及应用领域等方面的内容。
一、酸碱平衡的基本概念酸碱平衡是指溶液中酸性和碱性物质之间的相互作用，这种相互作用会导致溶液中的氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)的浓度发生变化。
在酸性溶液中，H+离子浓度高于OH-离子浓度；而在碱性溶液中，OH-离子浓度高于H+离子浓度。
在中性溶液中，H+和OH-离子的浓度相等。
酸碱平衡的重要性在于它对许多化学反应的进行有着显著影响。
酸碱反应能够产生盐和水，而酸碱指数(pH) 则用来表示溶液的酸碱性。
pH 值越低，表示溶液越酸性；pH 值越高，表示溶液越碱性。
二、影响酸碱平衡的因素影响酸碱平衡的因素有很多，下面将简要介绍几个重要的因素。
1. 酸碱物质的性质：酸性物质一般会在溶液中释放出H+离子，而碱性物质则释放OH-离子。
不同的酸碱物质具有不同的强度，也会对酸碱平衡产生不同的影响。
2. 温度：溶液温度的变化会影响酸碱平衡。
通常来说，在低温下酸性反应会得到更多的产物，而在高温下则更有利于碱性反应。
3. 溶液浓度：溶液浓度是影响酸碱平衡的重要因素之一。
浓度越高，酸碱物质释放的离子浓度越高，从而影响酸碱平衡的程度。
4. 压力：在液体中，压力的变化对酸碱平衡没有直接的影响。
但在气体溶解度的酸碱反应中，压力的变化会导致溶解度和溶液中的离子浓度发生变化，从而影响酸碱平衡。
三、酸碱平衡的应用领域酸碱平衡的应用领域非常广泛，下面将介绍其中的几个重要方面。
1. 化学反应：酸碱平衡对于很多化学反应的进行起着关键作用。
通过调节溶液中酸性和碱性物质的比例，可以控制化学反应的速率和产物的形成。
2. 生物体内酸碱平衡：生命体内维持酸碱平衡是生理过程中的一个重要方面。
人体内的酸碱平衡受到多种生理调节机制的控制，保持适宜的酸碱平衡对于维持正常生理功能至关重要。
化学中的酸碱平衡原理
化学中的酸碱平衡原理酸碱平衡是化学领域中一个重要的原理，它在许多方面都具有广泛的应用。
本文将介绍酸碱平衡的基本概念、性质以及相关的计算方法，以帮助读者更好地理解和应用酸碱平衡原理。
一、酸碱的定义和性质在化学中，酸碱是指具有特定性质的化合物。
根据布朗斯特德酸碱理论，酸是可以给出氢离子（H+）的物质，碱是可以接受氢离子的物质。
例如，HCl是一种酸，因为它在水中会生成H+离子；而NaOH是一种碱，因为它可以接受H+离子形成Na+离子和OH-离子。
酸碱的性质主要包括以下几个方面：1. pH值：pH值是衡量溶液酸碱程度的指标，它是用于表示溶液中氢离子浓度的负对数。
pH值范围从0到14，数值越小表示溶液越酸，数值越大表示溶液越碱，pH值为7表示中性。
2. 颜色指示剂：酸碱溶液的酸碱性质可以用颜色指示剂来判断。
例如，酸性溶液中的酚酞指示剂呈现红色，而碱性溶液中则呈现黄色。
3. 中和反应：酸和碱发生反应会产生中和反应。
在中和反应中，酸的H+离子和碱的OH-离子结合生成水（H2O）分子。
二、酸碱平衡的重要性酸碱平衡在自然界和生活中都起着重要的作用。
以下是一些关于酸碱平衡重要性的例子：1. 生理调节：人体内部的许多生理过程都需要酸碱平衡维持在正常范围内。
例如，血液的pH值需要保持在严格的范围内，否则会对身体功能产生负面影响。
2. 土壤调节：土壤中的酸碱性对农作物的生长有很大影响。
不同的植物对土壤酸碱度有不同的适应性，因此调节土壤的酸碱平衡可以改善农作物的生长环境。
3. 化学实验：在化学实验中，准确控制和调节酸碱平衡可以保证实验的准确性和重复性。
三、酸碱平衡的计算方法在化学实验和工业生产中，需要计算酸碱溶液的浓度、反应速率等参数。
下面是几种常见的酸碱平衡计算方法：1. 酸碱平衡方程式：具体的酸碱反应可以用化学方程式表示。
例如，HCl + NaOH → NaCl + H2O就代表了盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
2. 酸碱浓度计算：根据溶液中H+和OH-离子的浓度可以计算出其酸碱程度。
第四章酸碱平衡
pH＝－lg[H+]
当[H+]较小时，采用pH值表示，pH的定义
是：溶液中氢离子相对浓度的负对数。 对[H+]· [OH-]＝Kw两边取负对数得： （-lg[H+]）＋（-lg[OH-] ）=-lgKw pH + pOH = pKw= 14 (25 oC) pH的使用范围:H+或OH-的浓度小于
1mol· L-1 ,相应的pH和pOH范围一般在0.0～
2.酸越强（越容易给出质子），其共轭碱就 越弱（越难接受质子）；反之则酸越弱，其共轭 碱就越强。如，HCl是很强的酸，Cl-就是很弱的 《无机化学》第四章 碱。
10
第四章 第一节酸碱质子理论 一、酸碱质子理论
按照质子理论的观点，酸和碱是通过给予和
接受质子的共轭关系相互依存和相互转化的。每
一个酸（碱）要想表现出它的酸（碱）性必须同 时有另一个碱（酸）存在。因此质子理论中的酸 碱关系可以概括为“酸中有碱，碱可变酸，有酸 才有碱，有碱才有酸”。
局限性：含氢物质。
《无机化学》第四章
11
知识补充：
第四章 第一节酸碱质子理论 一、酸碱质子理论
路易斯酸碱理论
凡是能接受电子对的物质叫做酸。酸是电子对
的接受体。 凡是能给出电子对的物质叫做碱。碱 是电子对的给予体。
H+ + OHH HCl + N H H
H OH
H H N H H + Cl12
《无机化学》第四章
Na3PO4等物质的水溶液呈碱性，但是其
本身也不能电离产生OH-。
《无机化学》第四章
5
第四章 酸碱平衡 第一节酸碱质子理论
Arrhenius的酸碱电离理论的局限性
酸碱平衡
注意事项
调节机制
调节机制
1．化学缓冲液 重要的化学缓冲液有碳酸氢盐、磷酸盐及蛋白质。化学缓冲液作用迅速，以保护组织和细胞功能，这些缓冲 液迅速与过剩的酸或碱结合，中和不利的影响，直至其他缓冲系统发挥作用。 2．呼吸系统 呼吸系统是抵抗酸碱失衡的第二道防线，通过通气不足或过度通气来保留或排出体内的酸，从而在数分钟内 快速调节pH值。 3．肾脏 肾脏在维持体内酸碱平衡过程中起重要作用，它能重吸收酸和碱或通过尿液排泄酸和碱。肾脏对酸碱平衡的 代偿调节在数小时或数天内发挥作用。
检查
检查
动脉血气分析：是一种通过动脉穿刺得到动脉血标本进行的实验室诊断检查，它能对呼吸和总体酸碱平衡进 行评估，除了有助于识别氧合状态和酸碱失衡外，动脉血气分析还能监测患者对治疗的反应。动脉血气分析结果 包括几部分结果，其中主要分析pH值、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）及碳酸氢盐（HCO3-）含量这三个数据。
正常值参考范围
正常值参考范围
1．pH值 正常值为7.35～7.45，首先，检查pH值，这是理解其他指标的根本。pH值7.35，说明碱中毒。然后再根据 其他指标分析是代谢性还是呼吸性酸中毒或碱中毒。
2．PaCO2 正常值为35～45 mmHg，是反映酸碱平衡中呼吸因素的重要指标。①判断有否呼吸性酸碱平衡失调， PaCO2>50mmHg，提示呼吸性酸中毒，PaCO2 3．碳酸氢盐
6第六章 酸碱平衡
例如： HAc 在水中为弱酸， 但在液氨中为强酸！
酸碱的强弱 用 Ka 和Kb(电离平衡常数）来表征
在水溶液中, HAc电离： HAc + H2O = H3O+ + AcHAc 酸电离常数
[H3O ][Ac ] Ka [HAc]
Ac –碱电离常数
Ac H2O HAc OH
[HAc][OH ] Kb [Ac ]
一些“溶液”的pH值 ： 人血液 雨 葡萄酒 胃液 7.4 5.7 3.4 1.3 牛奶 番茄汁 柠檬汁 6.8 4.2 2.2
人血液 pH 超出±0.4将有生命危险。
pH 标度适用范围: 0 ≥ pH ≥ 14.0
1 ≥ [ H+]≥ 1 10-14 如超出此适用范围，应使用c(H+) 或 c(OH-)
四、酸碱反应的实质—质子传递 酸1 + 碱2 ＝ 碱1 + 酸2 HAc +H2O = Ac- +H3O+ 电离反应 NH3 + H2O = NH4+ +OHHCl + NH3=NH4+ + Cl中和反应 Ac- + H2O = HAc + OH水解反应 NH4+ + H2O = NH3 + H3O+
酸碱指示剂
借助颜色变化指示溶液酸碱性的物质，称为 “酸碱指示剂”。
6.3 弱酸弱碱的电离平衡
电离度：电离平衡时电解质的解离百分率。
从理论上讲，强电解质的 ＝ 1 ，弱电解质 的<<1。
表示电解质在指定条件下电离的程度（类似于 “化学平衡”讨论中的“转化率”），它不但与 K有关，而且与电解质的起始浓度有关。
酸碱平衡的名词解释
酸碱平衡的名词解释生活中的许多事物，包括我们自己的身体，都需要维持一种酸碱平衡的状态。
而酸碱平衡是指细胞内外液体的酸碱程度在一定范围内保持稳定，是细胞正常运行与生命活动的基础。
本文将深入解释酸碱平衡的相关名词，以帮助读者更好地了解这一重要的生理过程。
1. pH值pH值是衡量液体酸碱程度的一个指标。
它是用数值来表示溶液中氢离子（H+）的浓度，通常在0到14的范围内变动，数值越小表示酸性越高，数值越大表示碱性越高，7表示中性。
我们常听说的酸性雨、饮料以及洗衣粉等，都能够通过pH值进行区分和评估。
2. 酸性酸性是指物质在水溶液中释放出氢离子的特性。
在酸性溶液中，含有较高浓度的氢离子，pH值小于7。
酸性溶液有刺鼻的味道，能腐蚀金属、引发皮肤刺激等。
柠檬汁、醋和胃酸等都属于酸性物质。
3. 碱性碱性是指物质在水溶液中释放出氢离子后会结合水中的氢离子，形成氢氧根离子（OH-）的特性。
碱性溶液中，氢离子浓度较低，pH值大于7。
碱性物质常常有较苦的味道，并且可以中和酸性溶液。
肥皂、洗衣粉和氨水等都属于碱性物质。
4. 酸碱平衡酸碱平衡是指维持体内外液体的酸碱程度在一定范围内保持稳定。
人体内部的无数生化反应都需要在恰当的酸碱条件下进行，才能维持身体器官的正常功能。
尤其是血液pH值的平衡对细胞运转至关重要，因为血液的酸碱不平衡会导致许多严重的健康问题，如呼吸困难、心律不齐等。
5. 酸碱衡量方法测量和评估酸碱平衡的方法有很多。
除了常见的pH试纸和pH计外，人体血液酸碱平衡也可以通过血气分析来评估。
这一方法可以测量动脉血液中的氧气、二氧化碳、酸碱离子浓度等参数，从而判断酸碱平衡是否正常。
6. 酸碱平衡调节人体通过多种机制维护酸碱平衡。
其中最重要的是呼吸系统和肾脏系统的调节。
呼吸系统通过调节呼吸频率和深度来控制二氧化碳的排出，从而调节酸碱平衡。
肾脏则通过排泄酸性代谢产物和保留碱性物质的方式来完成酸碱平衡的调节。
7. 饮食与酸碱平衡饮食也与酸碱平衡密切相关。
第六章酸碱平衡
+ NH H O 3 2
+ H O Ac 3 +
在氨水溶液中加入NH4Cl；
+ NH + 4 OH
这种在弱酸或弱碱水溶液中加入含有相同离子的易 溶性强电解质，使弱酸或弱碱的解离度降低的现象 称为同离子效应。 例题
若在醋酸溶液中加入不含相同离子的强电解 质： + H O A H O + 3 + HAc 2 由于离子强度I增大，导致溶液中离子间 的相互作用增大，使HAc的解离度略有增大。 这种效应称为盐效应。 解释：
不同温度下，纯水的pH值： 25℃时，Kw＝1.0×10－14，pH=7.00 T＞25 ℃， Kw ＞ 1.0×10－14， [H+] ＞1.0×10-7， pOH=-lg[OH-] 判断题：pH＜7的溶液一 水溶液： 定是酸性溶液。 K [ H][ OH ] W pH＜7.00
两边取负对数， pK pH pOH W
25℃时，pH+pOH=14
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第三节
弱酸弱碱电离平衡
（一）一元弱酸在水中的质子转移平衡 （二）一元弱碱在水中的质子转移平衡 （三）共轭酸碱对的Ka与Kb之间的关系 （四）多元弱酸(碱)在水溶液中的质子转移 平衡 （五）质子转移平衡的移动
（六）酸碱水溶液中相关离子浓度的计算
返 回
（一）一元弱酸在水中的质子转移平衡 一元弱酸HB在水中的质子转移平衡反应式： HB＋H2O＝H3O＋＋B－ 在一定温度下，Ki与 [H O ] [ B ] 3 Ki [H2O ]为常数。 [HB] [H 2O] [H ][B ] Ka [HB] Ka称为酸的质子转移平衡常数，酸的解离平衡 常数，简称酸常数。其大小与酸本身的性质、温度 有关。T增大，酸常数如何变化？ Ka越大，酸越容易失去质子，酸的酸性越强。 问题：是否溶液的酸度也越强？
酸碱平衡和pH值的计算和测定
酸碱平衡和pH值的计算和测定酸碱平衡是指液体或物质中酸性和碱性物质的平衡状态。
pH值是用来表示溶液酸碱性强弱程度的指标，它是负对数单位，用于衡量溶液中溶解的氢离子（H+）的浓度。
本文将介绍酸碱平衡的基本原理、pH值的计算公式以及测定方法。
一、酸碱平衡的基本原理酸碱平衡是化学中重要的概念，涉及到溶液中的离子浓度和化学反应。
在酸碱反应中，酸会失去氢离子，碱会失去氢氧根离子（OH-），形成水分子。
酸性溶液中，氢离子浓度高，碱性溶液中，氢氧根离子浓度高，而在中性溶液中，两者浓度相等。
酸碱反应可以使用化学方程式来表示，例如：酸 + 碱→ 盐 + 水其中，酸和碱发生中和反应，生成盐和水。
二、pH值的计算公式pH值用来表示溶液中的酸碱性强弱程度，其计算公式为：pH = -log[H+]其中[H+]代表溶液中的氢离子浓度。
计算pH值的步骤如下：1. 测量溶液的氢离子浓度[H+]。
2. 使用上述公式计算pH值。
三、pH值的测定方法1. pH试纸方法：将pH试纸浸入待测溶液中，根据试纸变色与标准色卡进行比较，可判断溶液的酸碱性。
2. pH计方法：使用pH计测量溶液中的氢离子浓度，然后使用上述公式计算pH值。
3. 酸碱指示剂方法：向待测溶液中加入少量酸碱指示剂，根据指示剂的颜色变化将溶液的酸碱性定性为酸性、碱性或中性。
四、酸碱平衡与人体健康酸碱平衡对于人体健康至关重要。
人体内的许多生理过程需要维持特定的酸碱平衡。
健康的酸碱平衡有助于维持正常的代谢功能，在饮食和生活中保持合适的酸碱平衡对身体健康至关重要。
饮食中的酸性食物和碱性食物可以影响人体内的酸碱平衡。
酸性食物如肉类、糖、咖啡等可以增加体内酸性物质的含量，而碱性食物如水果、蔬菜等可以帮助体内维持平衡。
结论酸碱平衡和pH值的计算和测定是化学中重要的知识点。
通过计算溶液的pH值，我们可以了解其酸碱性质。
酸碱平衡对于人体健康至关重要，我们应该注意饮食和生活方式，保持良好的酸碱平衡。
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01.H2AsO4-的共轭碱是
a H3AsO4
b HAsO42-
c AsO43-
d H2AsO3-
02.在混合溶液中,某弱酸HX与其盐NaX的浓度相同,已知反应X-+H2-的平衡常数为1.0×10-10,则此溶液的pH值为
a 2
b 4
c 5
d 10
03.在0.10mol·dm-3的甲酸溶液中，加入等体积的0.10mol·dm-3的盐酸溶液，则
a HCOO-的浓度减小
b HCOOH的Ka减小
c 溶液pH值增大
d 甲酸电离度不变
04.H3PO4溶液中加入一定量NaOH后，溶液的pH=10.00,则该溶液中下列物种浓度最大的是
a H3PO4
b H2PO4-
c HPO42-
d PO43-
05.某二元弱酸H2A的K aθ(1)=6×10-8，K aθ(2)=8×10-14，若其浓度为
0.05mol·dm-3,则[A2-]为
a 6×10-8mol·dm-3
b 8×10-14mol·dm-3
c 3×
10-8mol·dm-3 d 4×10-14mol·dm-3
06.0.4mol·dm-3HAc溶液中H+浓度是0.1mol·dm-3HAc溶液中H+浓度的
a 1倍
b 2倍
c 3倍
d 4倍
07.不是共轭酸碱对的一组物质是
a NH3,NH2-
b NaOH,Na+
c HS-,S2-
d H2O,OH_
08.下列物质中，既是质子酸，又是质子碱的是
a H2O
b NH4+
c S2-
d PO43-
09.已知K bθ(NH3)=1.8×10-5，则其共轭酸的K aθ值为
a 1.8×10-9
b 1.8×10-10
c 5.6×10-10 d
5.6×10-5
10 NH4+的共轭碱为
a NH3
b NH2—
c NH4+
d NH2OH
11.按照酸碱质子理论，[Cr(OH2)5OH]2+的共轭酸是
a [Cr(OH2)6]3+
b [Cr(OH2)4(OH)2]+
c [Cr(OH2)3(OH)3]
d [Cr(OH)4]-
12.根据反应：NH2-+ H2O→NH3+OH-判断，这四种物质中，碱性较强的是
a OH-
b NH3
c NH2-
d H2O
13.按照质子理论，下列各物种中哪一个没有共轭碱
a H3SO4+
b H2SO4
c HSO4-
d SO42-
14.已知HAc的K aθ=1.8×10-5,则0.18mol·dm-3NaAc水溶液的pH值为
a 9
b 8
c 5
d 10
15.按照酸碱质子理论，下列物质中既可作为酸又可作为碱的是 a [AI(H 2O)6]3+ b [Cr(H 2O)6]3+ c HCO 3-
d PO 43-
16.在HAc 溶液中加入少量NaAc 固体，下列说法正确的是 a HAc 电离度增大 b HAc 的K a θ
减小 c 溶液的pH 值减小 d 溶液的pH 值增大
17.提出配位理论的科学家是
a 鲍林（Panling ）
b 维尔纳(Werner)
c 路易斯(Lewis)
d 玻尔(Bohr)
18.在[Co(NH 3)5CI](NO 3)2里，中心离子的氧化态为 a +1 b +2 c +3 d +4
19.在配离子[Co(en)(C 2O 4)2]-中，中心离子的配位数为 a 3 b 4 c 5 d 6
20.要使醋酸的电离平衡向右移动且pH 值减小的方法有
a 加盐酸
b 加水
c 适当升温
d 冷却
21．根据酸碱质子理论，硫酸在水中的酸性比它在醋酸中的酸性 ；氢氟酸在液态醋酸中的酸性比它在液氨中的酸性 ；氨在水中的碱性比它在氢氟酸中的 。
22．在醋酸溶剂中，高氯酸的酸性比盐酸 ，因为醋酸是 溶剂；在水中，高氯酸的酸性与盐酸 ，这是因为水是 溶剂。
23.已知某二元弱酸H 2A 的K a θ(1)=1×10-7，K a θ(2)=1×10-14，则0.1mol ·dm -3H 2A 溶液中[A 2-]为 mol ·dm -3。
24.在0.1mol ·dm -3NH 3·H 2O 溶液中加入NH 4CI 固体，则氨水的解离度 ，pH 值 ，解离常数 。
25.已知H 3PO 4的K a θ(1)=7.6×10-3，K a θ(2)=6.3×10-8，K a θ(3)=4.4×10-13。
H 3PO 4的共轭碱为 ，其K b θ值为 。
26.平衡反应-+H
2E +，K θ=1.0×10-2，根据酸碱质子理论，反应式中的强酸是 ，强碱是 。
27.欲配制1.0L pH=5.00，HAc 浓度为0.2mol/L 的缓冲溶液，需要NaAc·3H2O 晶体多少克？需要2.0mol/L 的HAc 溶液多少毫升？已知: 5
108.1-⨯=θHAc
K。