论文酸碱理论的发展

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略谈现代酸碱理论的发展

略谈现代酸碱理论的发展

略谈现代酸碱理论的发展李小安(西北大学化学系05级材料化学专业 西安 710069)摘要:文章主要谈论现代酸碱理论的发展过程。

对近代酸碱的发展进行了简要的分析和讨论。

关键字:酸碱理论电离溶剂论质子论正负性电子理论软硬酸碱前 言 :酸碱理论是化学学科不可缺少的重要组成部分。

随着科学的不断进步,酸碱理论也在不断发展和完善。

它与我们的生活密切相关,因此对它进行系统的认识和讨论是非常重要的。

在这里我们将对它进行简要的讨论,酸碱理论在历史上经历了很多不同的阶段,这里只对近代几个重要的理论进行分析。

如‘酸碱电离理论'、‘溶剂理论'、‘质子理论’、‘电子理论'、‘正负理论和软硬酸碱理论'等。

一.阿仑尼乌斯的水——电离理论1887年,瑞典化学家阿仑尼乌斯首次提出了水——电离理论。

定义:酸:在水溶液中,凡是电离时产生的阳离子都是氢离子的物质;碱:在水溶液中凡是电离产生的阴离子全部是OH-离子的物质。

从定义上看,所谓酸的通性就是酸类水溶液所共同具有的H+离子的特性,所谓碱就是碱类水溶液所共同具有的OH-离子的特性。

它的优点是从物质的化学组成揭露了酸碱的本质,并应用化学平衡原理找到了衡量酸碱强弱的定量标度,这个理论对于化学学科的发展起了积极的作用,它的论点直到现在还被普遍使用。

缺点是:1. 把酸的性质局限于水溶液中,从而对当时已知的化学事实产生了一系列的问题,如纯净的氯化氢气体是不是酸?熔融的碱是不是碱?2. 从理论和实践上看,质子(即氢正离子)在水溶液中难以独立存在,需与水分子发生相互作用,生成水化离子。

二.弗兰克林的酸碱溶剂论1905年,英国化学家佛兰克林提出了著名的酸碱溶剂论。

酸:凡能生成和溶剂正离子相同的正离子者为酸,能生成和溶剂负离子相同的负离子者为碱。

中和作用是正离子与负离子的结合,生成溶剂分子。

酸碱溶剂论把酸碱扩大到了任何能够产生正、负离子的溶剂中,进而扩大了酸碱的范围。

但是它也存在缺点。

揭示酸碱理论的发展与应用

揭示酸碱理论的发展与应用

揭示酸碱理论的发展与应用酸碱理论是化学科学中的重要理论之一,它揭示了物质在溶液中的性质与行为。

本文将从历史的角度出发,探讨酸碱理论的发展与应用。

一、酸碱理论的起源酸碱理论的起源可以追溯到古希腊时期。

在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德提出了酸和碱的概念。

他认为酸是一种“酸性土壤”产生的物质,而碱则是一种“碱性土壤”产生的物质。

这种理论在当时并没有得到广泛的应用和发展。

二、酸碱理论的发展酸碱理论的真正发展始于17世纪。

瑞典化学家贝克曼提出了酸碱中的氢离子(H+)概念。

他认为酸是能够释放出氢离子的物质,而碱则是能够接受氢离子的物质。

这一理论为后来的酸碱理论奠定了基础。

随着化学实验技术的进步,19世纪末,丹麦化学家奥斯特瓦德提出了酸碱中的氢氧根离子(OH-)概念。

他认为酸是能够释放出氢离子的物质,而碱则是能够释放出氢氧根离子的物质。

这一理论被称为奥斯特瓦德酸碱理论。

20世纪初,美国化学家布朗和洛瑟福德提出了电子理论。

他们认为酸是能够接受电子对的物质,而碱则是能够提供电子对的物质。

这一理论被称为布朗-洛瑟福德酸碱理论。

三、酸碱理论的应用酸碱理论在生活和工业中有着广泛的应用。

首先,酸碱理论在农业中起着重要作用。

农民们根据土壤的酸碱性来选择合适的作物种植,以提高农作物的产量和质量。

其次,酸碱理论在环境保护中也发挥着重要作用。

酸雨是一种常见的环境问题,它对植物、水体和土壤造成了严重的污染。

通过酸碱理论,我们可以了解酸雨的形成原因,并采取相应的措施来减少酸雨的产生。

此外,酸碱理论在工业生产中也有广泛的应用。

许多化学反应都需要在特定的酸碱条件下进行,以保证反应的进行和产物的纯度。

例如,酸碱中和反应常常被用于调节溶液的酸碱性,以便于后续的工艺操作。

总结起来,酸碱理论的发展与应用是一个不断演变的过程。

从古希腊时期的概念到现代的电子理论,酸碱理论不仅揭示了物质在溶液中的性质与行为,还为农业、环境保护和工业生产等领域提供了重要的理论基础。

浅谈酸碱理论的发展及其意义

浅谈酸碱理论的发展及其意义

1 ㊀早期的酸碱概念
人们最初对酸碱的认识是从反应现象、 特征入手的。当时 酸味 " , 人们称之为 发现有一类物质在水溶液中表现出强烈的 " 酸。而把另外一类在水溶液中具有肥皂一样滑腻的物质称为 " 碱" 。当把酸碱物质混合时, 它们能相互作用生成既没有酸的 特征也没有碱的特征的, 并具有盐味的产物。 1 7世纪末, 英国的化学家波义耳( R .B o y l e ) 根据大量实验 现象第一次总结提出了朴素的酸碱定义: “ 凡物质的水溶液能 溶解某些金属, 与碱接触会失去原有特性, 而且能使石蕊试液 变红的物质叫酸; 凡物质的水溶液有苦涩味, 能腐蚀皮肤, 与酸 接触会失去原有特性, 而且能使石蕊试液变蓝的物质叫碱” 。 1 8世纪末, 法国化学家拉瓦锡( A .L .L a v o i s i e r ) 根据他的" 燃素" 的观点提出" 酸素" 的说法, 所有的酸都含有酸素即氧。 1 7 8 9年, 化学的化学家贝托雷确定了氢氰酸的成分, 发现 氢氰酸并不含有氧, 但是其水溶液却有微弱的酸性, 据此说明 了酸并不一定含有氧。 1 8 1 5年, 英国化学家戴维( H .D a v y ) 注意到构成酸的关键 元素是氢, 他认为: “ 判断一种物质是不是酸, 要看它是否含有 氢” 。 1 8 3 8年, 德国化学家李比希( J .L i e b i g ) 认为: " 所有的酸都 是氢的化合物, 但其中的氢必须是能够很容易的被金属所置换 的" 。这个概念弥补了戴维的不足, 也可算作第一个比较满意 的酸的定义, 而且这个定义一直沿用了 5 0多年, 直到现在看起 来也基本符合酸的特征, 但是却无法解释酸的强弱问题。 到1 9世 纪 8 0年 代 瑞 典 化 学 家 阿 累 尼 乌 斯 ( S .A . A r r h e n i u s ) 提出电离理论, 在此基础上, 人们才从化学观点认识 到酸碱的特征, 建立了近代酸碱理论的概念。

酸碱认识的发展历程

酸碱认识的发展历程

《大学化学先修课》课程小论文第九章小论文题目:酸碱认识的发展历程xxxxxxxxxxxxx摘要:刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。

17世纪后期,英国化学家波义耳第一次为酸、碱下了明确的定义。

1887年,阿伦尼乌斯总结大量事实,提出了关于酸碱的本质观点——酸碱电离理论(Arrhenius酸碱理论)。

富兰克林(Franklin)于1905年提出酸碱溶剂理论。

布朗斯特(J.N.Bronsted)和劳里(Lowry)于1923年提出了酸碱质子理论。

1923年美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯提出了酸碱电子理论(Lewis酸碱理论)。

在前人工作的基础上,拉尔夫·皮尔逊于1963年提出软硬酸碱理论(HSAB)。

关键词:酸碱酸碱电离理论酸碱溶剂理论酸碱质子理论酸碱电子理论软硬酸碱理论正文:刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。

有酸味的物质就归为酸一类;而接触有滑腻感的物质,有苦涩味的物质就归为碱一类;类似于食盐一类的物质就归为盐一类。

[1] 17世纪后期,英国化学家波义耳(R.Boyle,1627—1691)根据实验中所得到的酸、碱的性质,第一次为酸、碱下了明确的定义:凡是有酸味,水溶液能溶解某些金属,与碱接触会失去原有的特性,能使蓝色石蕊试纸变红的物质,叫作酸;凡水溶液有苦涩味、滑腻感,与酸接触后失去原有的特性,能使红色石蕊试纸变蓝的物质,叫作碱。

[2]后来人们又试图从酸碱的元素组成上来加以区分,法国化学家拉瓦锡认为,氧元素是酸不可缺少的元素。

然而英国的戴维以盐酸并不含氧的实验事实证明拉瓦锡的理论是错误的。

戴维认为氢才是酸的不可或缺的元素,要判断一个物质是不是酸,要看他是否含有氢原子。

然而很多盐跟有机物都含有氢原子,显然这个理论过于片面了。

德国化学家李比西接着戴维的棒又给出了更科学的解释:所有的算都是含氢化合物,其中的氢原子必须很容易的被金属置换出来,能跟酸反应生成盐的物质则是碱。

论文酸碱理论的发展

论文酸碱理论的发展

酸碱理论的发展概况摘要:在实验化学的早期,人们就认识了酸和碱,知道了它们的某些特殊性质。

比如酸:使石蕊变红,有酸味;碱:使石蕊变蓝,有苦涩味,酸能溶解活泼金属等等,这就是酸碱理论的萌芽时期。

随着化学水平的提高,相继出现了Arrhenius的酸碱电离理论,Bronsted-Lowry的酸碱质子理论及后期的Lewis酸碱理论。

本文将具体介绍酸碱理论的发展概况及它们的一些优缺点等方面的内容。

关键词:酸碱电离理论溶剂理论酸碱质子理论Lewis酸碱理论软硬酸碱理论人们对于酸、碱的认识是从它们所表现的性质开始的。

早在公元前,人们就知道了醋的存在,并知道醋是有酸味的。

在公元8世纪左右,阿拉伯的炼金术士制得过硫酸、硝酸。

但在当时,人们除了知道它们具有酸味外,并不了解它们更多的性质。

因此认为:凡具有酸味的物质都是酸。

“酸”这个字在拉丁文中写作“acidus”,就是表示“酸味”的意思。

所以得出结论:酸是化合物,溶解于水是产生导电溶液,有酸味。

碱也能生成导电溶液,然而却带苦味,摸起来滑润〔1〕。

17世纪后期,随着生产和科学的发展,科学家开始注意比较系统地研究酸和碱的性质。

他们发现,酸除了具有酸味外,还能使指示剂变色,能被某些金属置换出氢气;碱有涩味,也能使指示剂变色,并能与酸中和生成盐和水。

18世纪后期,当氧元素被发现以后,人们开始从组成上认识酸碱,以为酸中一定含有氧元素;到了19世纪初,随着盐酸等无氧酸的发现,科学家认识到有些酸(如盐酸)并不含有氧,但它们同样具有酸的性质。

据此,英国的戴维(Davy)提出了“氢才是组成酸所不可缺少的元素”的观点。

到了1987年,Arrhenius S A 提出了酸碱电离理论:在水溶液中电离生成的阴离子全都是H+的物质叫做酸;在水溶液中电离生成的阳离子全都是OH—的物质叫做碱;酸碱中和反应的实质是H+和OH—结合生成H2O(2)。

Arrhenius 的电离学说,使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。

酸碱概念的历史与发展小论文

酸碱概念的历史与发展小论文

酸碱概念的历史与发展哈尔滨工业大学一,不同角度对于酸碱的定义1.从性质的角度定义酸碱说到酸碱理论,就不得不谈谈最初人们根据物质所表现出来的不同性质来区分酸和碱。

世纪后期,英国化学家波义耳根据实验中所得到的酸、碱的性质第一次为酸、碱下了明确的定义:凡是有酸味水溶液能溶解某些金属,与碱接触会失去原有的特性,能使蓝色石蕊试纸变红的物质,叫作酸;凡水溶液有苦涩味、滑腻感,与酸接触后失去原有的特性,能使红色石蕊试纸变蓝的物质叫作碱。

2.从组成的角度定义酸碱不知道大家有没有思考过:为什么不同的酸(或碱)都具有类似的性质呢?是不是它们的组成中都含有某些相同的成分呢?于是人们开始从组成的角度研究酸和碱。

世纪后期,法国化学家拉瓦锡提出一切酸中都含有氧元素,氧元素是造成酸具有酸性的原因。

19世纪初,到英国化学家戴从有些酸(如盐酸)并不含有氧却具有酸的性质一事实出发,提出“判断一种物质是不是酸,要看它是否含有氢”的观点。

因为许多有机化合物和氨都含有氢但并不是酸。

因此年,德国化学家李比希为酸和碱下了定义:酸是氢的化合物但是酸中的氢必须是可以被金属所置换的;碱则是能够中和酸并产生盐的物质。

3.从电离的角度定义酸碱之后呢?19世纪后期,瑞典化学家阿伦尼乌斯提出了电离理论,并从电离的角度定义酸碱。

他认为在水溶液中凡是能电离出氢离子的物质叫作酸;能电离出—的物质叫作碱。

酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根化合而生成水的过程。

酸碱电离理论,是人类对酸碱的认识从现象到本质、从宏观到微观的一次飞跃。

然而这种理论局限性是把酸、碱限于溶液中,而水对于非水溶液体系则不适用。

针对上述不足年英国化学家富兰克林提出了酸碱溶剂理论:凡能电离产生溶剂阳离子的物质为酸;产生溶剂阴离子的物质为碱。

酸碱中和反应的实质是阳离子和阴离子化合而生成溶剂分子的过程。

溶剂理论把酸、碱的概念从以水为溶剂扩大到了任何能够产生阴、阳离子的溶剂中,扩大了酸、碱的范围。

4.从质子的角度定义酸碱往小里说,HCl是酸,NH3是碱,它们在苯中并不电离(苯也不电离),然而它们在苯中却能相互反生成NH4Cl,HCl和NH3能在气相进行反应。

酸碱理论的发展

酸碱理论的发展

酸碱理论的发展布朗斯特酸碱理论概念的核心系于分子或离子间的质子转移,显然无法对不涉及质子转移,但却具有酸碱特征的反应做解释.这一不足在布朗斯特概念提出的同年由美国化学家路易斯提出的lewis.G.N另一个更广的酸碱概念所弥补,但后者直到20世纪30年代才开始在化学界产生影响.酸碱电子理论(the electronic theory of acid and alkali),也称广义酸碱理论、路易斯(lewis)酸碱理论,是1923年美国物理化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯(Lewis G N)提出的一种酸碱理论,它认为:凡是可以接受外来电子对的分子、基团或离子为酸;凡可以提供电子对的分子、基团或离子为碱。

这种理论包含的酸碱范围很广,但是,它对确定酸碱的相对强弱来说,没有统一的标度,对酸碱的反应方向难以判断。

后来,皮尔逊提出的软硬酸碱理论弥补了这种理论的缺陷。

编辑本段电子酸碱的定义该理论认为:凡是能够接受外来电子对的分子、离子或原子团称为路易斯酸(Lewis acid),简称受体;凡是能够给出电子对的分子、离子或原子团称为路易斯碱(Lewis base),简称给体。

或者说:路易斯酸(Lewis acid)是指能作为电子对接受体(Electron pair acceptor)的原子,分子或离子;路易斯碱(Lewis base)则指能作为电子对给予体(Electron pair donor)的原子,分子或离子;酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应.路易斯酸的分类1、配位化合物中的金属阳离子,例如[Fe(H2O)6]3+和[Cu(NH3)4]2+中的Fe3+离子和Cu2+离子.2、有些分子和离子的中心原子尽管满足了8电子结构,仍可扩大其配位层以接纳更多的电子对.如SiF4 是个路易斯酸,可结合2个F–的电子对形成[SiF6]2–.3、另一些分子和离子的中心原子也满足8电子结构,但可通过价层电子重排接纳更多的电子对.再如CO2能接受OH–离子中O 原子上的孤对电子4、某些闭合壳层分子可通过其反键分子轨道容纳外来电子对.碘的丙酮溶液呈现特有的棕色,是因为I2分子反键轨道接纳丙酮中氧原子的孤对电子形成配合物(CH3)2COI2.再如四氰基乙烯(TCNE)的π*轨道能接受一对孤对电子。

1. 7 酸碱理论的发展

1. 7    酸碱理论的发展

HAc 是酸 HAc 是碱
其共轭酸为 H2Ac+ HAc 在上述反应中也可以
认为是两性物质。
4. 酸碱反应
HCl + H2O ——— H3O+ + Cl-
酸Ⅰ 碱Ⅱ 酸Ⅱ 碱Ⅰ
强酸的解离
HAc + H2O
酸Ⅰ 碱Ⅱ
H3O+ + Ac-
酸Ⅱ 碱Ⅰ
弱酸的解离平衡
H2O + NH3
NH4+ + OH-
1. 8 酸碱理论的发展
最初阶段,人们从一些简单性质
上认识酸碱 酸 碱 使石蕊变红,有酸味 使石蕊变蓝,有涩味
当酸碱相混合时,性质消失
后来人们从组成上认识酸碱 当氧元素发现后,人们认为酸
中一定含有氧元素; 盐酸等无氧酸的发现,又认识
到酸中一定含有氢元素。
1. 8. 1 阿仑尼乌斯理论
稀溶液依数性实验的结果表
N2O4
NO+ 特征阳离子
+
NO3-
特征阴离子
酸碱溶剂体系理论认为, 在溶剂中能解离出该溶剂的特征 阳离子或者能增大特征阳离子浓度的 物质称为酸。
2 SO2
SO2+ 特征阳离子
+
SO32- 特征阴离子
同样理解在溶剂中能解离出该溶 剂的特征阴离子或者能增大特征阴离 子浓度的物质称为碱。
2 NH3
( 1) ( 2)
反应(1)是水为溶剂时, H3O+ 是酸的特征离子,
OH- 是碱的特征离子。
2 H2O = OH- + H3O+
( 1)
2 NH3 = NH2- + NH4+
溶剂自身的解离反应。

酸碱理论及其应用★

酸碱理论及其应用★

酸碱理论及其应用摘要:酸碱理论是无机化学研究的重要内容,它在科学实验和生产实际中有着广泛的应用。

简要介绍现代酸碱理论的建立及其基本概念。

现代酸碱理论包括了Brnsted Lowry酸碱理论、Lewis酸碱理论、HSAB 理论和超酸理论。

举例介绍了与物理有机化学、有机合成、有机催化等领域相关的现代酸碱理论的广泛应用。

关键词:产生发展局限应用1.早期人们对酸碱的认识1.1 早期酸碱概念的产生最初,人们对酸碱的认识是从观察事物的现象开始的。

在我国古代典籍中,对酸的记载比碱要早得多。

《周礼·疡医》中有“以酸养骨”的说法。

在五行学说出现以后,人们开始用五行来解释五味,其对应的关系为: 木火金水土| | | | |酸苦辛咸甘按照这种关系,古代人们便把“酸”定义为“木味”,这可能是由于古代人在选择食性植物时,发现许多植物具有酸性的缘故。

在发酵现象被人们认识以后,“酸”便成为“醋”的同义词。

至于“碱”字,原繁体字形为“卤咸”、“卤佥”,初指土碱,与人们的味觉没有多大的关系,在古代的五味中也没有碱的地位。

在国外,情况与我国类似。

在古代的埃及、希腊、罗马,人们知道果汁(酒)再进一步发酵便得到了酸的英文(acid)来自阿拉伯文(acetum),这个字就意味着“变酸”(sour);而碱则指灰碱(碳酸钾),碱的英语(alka-li)这个词就是指plant askes(植物的灰分)两个词的意思。

以后人们认识了除alkali以外的更多的碱类物质,于是人们便把它们统称为base。

在我国近代化学史中,对alkali和base这两个词,在翻译时往往不加区别,都叫做“碱”。

1663年,英国化学家波义耳(R.Boyle 1627—1691)对酸的通性作了如此的描述:①有酸味;②有一种特殊的溶剂能力,能溶解许多物质;③能使许多含有蓝色的植物染料(如石蕊)变红;④能与硫化物(多硫化钾)作用生成硫的沉淀;⑤与碱作用,酸性消失,生成中性的盐。

评述各种酸碱理论的发展与实际中的应用

评述各种酸碱理论的发展与实际中的应用

评述各种酸碱理论的发展及实际应用吴文明(安徽大学文典学院理科班学号:V21114008)摘要酸碱是化学中的重要概念。

在化学的发展史上,对于酸碱概念的定义,各有千秋。

但是,酸碱概念是人们定义出来的,任何定义都有局限性。

本文评述各种酸碱理论的发展及其在实际中的应用。

关键词早期酸碱理论酸碱电离理论酸碱质子理论酸碱电子理论实际应用1.早期酸碱理论1663年,英国化学家波义耳提出酸即凡物质的水溶液能溶解某些金属、跟碱接触会失去原有的特性、而且能够使石蕊试液变红的物质,碱即凡物质的水溶液有苦涩味、能腐蚀皮肤、跟酸接触会失去原有的特性、而且能够使石蕊试液变蓝的物质。

1770-1780年,法国化学家拉瓦锡提出酸的氧理论,即凡是酸都应该含有氧元素。

1789年法国化学家贝托雷通过发现氢氰酸不含有氧元素但其水溶液中却有微弱酸性,首先找到酸的氧理论的缺陷。

后来,英国化学家戴维通过盐酸也找到了氧理论的缺陷。

同时,戴维提出,判断一种物质是不是酸,要看它是否含有氢元素。

1838年,德国化学家李比希提出酸的氢理论,即酸是氢的的化合物,但是酸中的氢必须是可以被金属或碱所置换的。

早期,人们的酸碱理论是建立在生产与生活实际中对酸碱的接触和对酸碱反应现象的观察上。

人们通过观察总结酸碱的反应现象与特征,得出酸碱的一些基本信息,从而建立起早期的酸碱理论,但是由于当时科学技术水平的限制,如物质提纯技术及化学理论的欠缺,如物质原子理论,人们的酸碱定义是十分模糊的,只是停留在感官阶段,没有上升到理论水平。

波义耳的酸碱定义恰恰体现了这一点,他只是给出了酸碱的描述性定义。

但是即使这样,人们对酸碱有了初步的划分和了解,早期的酸碱理论对人们的生产实际还是起到了一定的指导作用。

实际上,想要了解物质必须从物质的组成开始。

最初,拉瓦锡提出酸的氧理论,被贝托雷和戴维所推翻。

戴维认为含有氢元素的物质一定是酸,从现在看来,即使是初中生也知道这种说法是错误的。

因此,李比希吸取了上述科学家的研究成果,提出了酸是氢的化合物,这不过是戴维提出命题的逆命题,但是却更加接近真相。

酸碱概念的发展过程

酸碱概念的发展过程

酸碱概念的发展过程酸碱理论是阐明何为酸碱,以及什么是酸碱反应的理论。

关于什么是酸、什么是碱,在化学史上已经探讨了三百年。

这些概念的发展,反映了化学从性质到结构的转化。

回顾这些概念的发展,对我们认清化学的规律有很大的帮助。

一、从味道定义酸碱在好奇与探究天性的驱使下,古时候人们对于很多物质都非常好奇,进而产生认识物质的浓厚兴趣。

那时候,人们认识物质的一种常用方法就是品尝。

早在公元前,人们就知道了醋的存在,并知道醋是有酸味的。

酸味是由于舌粘膜受到氢离子刺激而引起的感觉。

酸味物质的阴离子还决定酸的风味特征,如柠檬酸、维生素C的酸味爽快,葡萄糖酸具有柔和的口感,醋酸刺激性强,乳酸具有刺激性的臭味。

但在当时,人们除了知道这些物质具有酸味外,并不了解它们更多的性质。

在公元8世纪左右,阿拉伯的炼金术士制得过硫酸、硝酸。

中世纪的化学家发现酸味物质能侵蚀许多金属,后来人们发现了一些新的更强烈的同类化学物质,金属和其他物质会更迅速地被他们溶解。

所有这类物质都叫做“酸”,因为他们最主要的特点就是有酸味。

单词“酸”来自拉丁语“acidus”,就是表示“酸味”的意思。

有涩味的物质叫做碱,摸起来滑润。

碱这个名字来自于植物草木灰的阿拉伯语:alkalja,那是它们第一次被确认的地方。

现代化学认为,酸味与溶液的氢离子浓度有关,氢离子浓度高酸味强,但两者之间并没有函数关系,在氢离子浓度过大(pH<3.0)时,酸味令人难以忍受,而且很难感到浓度变化引起的酸味变化。

因此当物质纯度或者溶液浓度增加时,品尝就变的极具危险性。

此外,酸味还与酸味物质的阴离子、食品的缓冲能力等有关。

因此品尝的应用受到了很大限制。

二、从性质定义酸碱随着实验事实的进一步积累,人们认识到很多酸和碱的性质,比如酸和石灰石反应时能放出二氧化碳气体,并能和碱相互作用生成中性物质。

1646年,波义耳不小心把几滴盐酸滴到了紫罗兰的花朵上,发现紫罗兰花竟变成了红色花。

波义尔又用硝酸、硫酸和醋酸做实验,花瓣全变成了红色。

化学酸碱理论的历史和发展

化学酸碱理论的历史和发展

化学酸碱理论的历史、发展及应用作者:李禄平学院:材料学院专业:材料成型及控制工程学号:1120910328 电话:邮箱:摘要:酸碱是化学这门学科非常重要的组成部分,它的概念的形成却经历了前后三百年的时间,不同的理论对于酸碱有不同的定义,然而最著名的就是酸碱电离理论和酸碱质子理论,经过许多科学家的研究和完善,使得化学界对酸碱的概念的认识有了更加深刻的认识。

关键字:酸碱;盐;酸碱电离理论;酸碱质子理论;酸碱电子理论一,人们最初对酸碱的认识酸碱对于化学来说是一个非常重要的部分,在日常生活中,我们接触过很多酸碱盐之类的物质,例如调味用的食醋,它就是一种有机酸(CH3COOH);建筑上用的熟石灰是一种碱(Ca(OH)2)等等。

刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。

有酸味的物质就归为酸一类;而接触有滑腻感的物质,有苦涩味的物质就归为碱一类;类似于食盐一类的物质就归为盐一类。

直到17世纪末期,英国化学家波义耳才跟据实验的理论提出了朴素的酸碱理论:㈠:只要该物质的水溶液能溶解一些金属,能与碱反应失去原来的性质并且能使石蕊的水溶液变红,那么称它为酸。

㈡:只要该物质的水溶液有苦涩味,能与酸反应失去原来的性质并且能使石蕊的水溶液变蓝,那么称它为碱。

从我们现在的眼光来看,这个理论明显有很多漏洞,如碳酸氢钠,它符合碱的定义,但是它实际上是一种盐。

这个理论主要跟很多盐相混淆。

后来人们又试图从酸碱的元素组成上来加以区分,法国化学家拉瓦锡认为,氧元素是酸不可缺少的元素。

然而英国的戴维以盐酸并不含氧的实验事实证明拉瓦锡的理论是错误的。

戴维认为氢才是酸的不可或缺的元素,要判断一个物质是不是酸,要看他是否含有氢原子。

然而很多盐跟有机物都含有氢原子,显然这个理论过于片面了。

德国化学家李比西接着戴维的棒又给出了更科学的解释:所有的算都是含氢化合物,其中的氢原子必须很容易的被金属置换出来,能跟酸反应生成盐的物质则是碱。

但是他又无法解释酸的强弱的问题。

化学知识演变的历程酸碱理论

化学知识演变的历程酸碱理论

化学知识演变的历程酸碱理论化学知识演变的历程:酸碱理论化学作为一门基础科学,其知识体系的构建经历了漫长的历程。

其中,酸碱理论是化学领域的重要组成部分,对于我们理解物质的性质和化学反应过程具有极大的重要性。

本文将以酸碱理论为切入点,探讨化学知识的演变历程,并回顾其在科学研究和实际应用中的重要贡献。

一、酸碱理论的起源酸碱理论的起源可以追溯到古希腊时期的几位思想家,如亚里士多德和希波克拉底。

他们在研究物质的理论和实践中开始了对酸碱性质的探索。

然而,在古代,人们对酸碱并没有形成系统的理论,只是通过经验对物质进行分类。

直到17世纪,酸碱理论才开始得到系统的发展。

二、酸碱理论的发展1. 苏格兰化学家布莱克和拉瓦锡的贡献在18世纪,苏格兰化学家布莱克和法国化学家拉瓦锡提出了酸碱化学的新观点。

布莱克认为酸是一种富含阳离子的物质,碱是一种富含阴离子的物质。

而拉瓦锡则提出了酸碱中存在的氢离子(H+)和氧离子(OH-),并将氢离子和氧离子作为定义酸碱性质的基础。

2. 索雷和阿伦尼乌斯的电离理论19世纪末,瑞典化学家索雷和德国化学家阿伦尼乌斯独立地提出了电离理论,为酸碱理论的发展奠定了基础。

他们认为,酸是能够产生氢离子的物质,碱是能够产生氢氧根离子的物质。

这一理论提供了对酸碱性质进行描述和解释的新视角,为后续的研究提供了指导。

3. 布朗斯特德和劳里亚的酸碱反应理论20世纪初,丹麦化学家布朗斯特德提出了酸碱反应的离子理论。

他认为,酸是能够给出氢离子的物质,而碱是能够给出氢氧根离子的物质。

与此同时,法国化学家劳里亚提出了酸碱体系中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度的概念,并提出了酸碱中的pH值作为评价酸碱强弱的指标。

这些理论的提出极大地推动了酸碱理论的发展和应用。

三、酸碱理论的应用与演变1. 工业应用酸碱理论在工业中有着广泛的应用。

例如,酸碱滴定法是常用的分析化学方法,用于测定样品中酸碱的含量。

而在制药、化妆品和食品工业中,酸碱性质的调节对于产品的质量和稳定性具有重要作用。

酸碱理论的由来和发展

酸碱理论的由来和发展


;
碱 是在 水 溶 液
:
(羚 )
酸和 碱 中 和 生 成 盐 和 水
H




酸下 的 定义 是
酸是具 有能 被金属 置换 ( 取 代 ) 出氢的 化 合物
认为 由酸中 可 以置
换的 氢 原 子 数 来决 定 是 一 元 酸 或多 元 酸
18 0 3 年
, ,

碱 仍继续 认为是能 中 和 酸 生 成 盐 的物质
J 瑞 典的 柏 齐 里 鸟 斯 (
,
.

柏 齐 里 乌斯 的 电 化 二 元 论 ( 两 性 说 ) 发 现 当盐 溶 液 经 过 电 解 后
,
不久
,
J 德国 的 李 比 希 (
V 1
.
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对 许 多有 机
3
酸 进 行 了 相似 的 研 究 之 后
应 因此
, :
发 现氰 酸


酒 石 酸 和 柠 檬 酸 分别 能 与
2

份 的 碱 起反
,
提 出 了 多元 酸的 概 念

1838年,
李 比 希 复兴 了戴 维 提 出 的 含 氢 学 说 之 后
他 认 为 酸 是 具 有 酸味

有 特 殊 的 溶解 能力
能 使 某 些 兰 色植 物 染 料 变 红
碱 是有 滑 腻 感
苦 涩味

腐 蚀 性 以 及 能 抵 消 和 破 坏酸 的 性 质
A
.
拉 瓦 锡 的 氧学 说
法 国的 拉 瓦 锡 (
,
L
.
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基于酸碱理论发展史的中学化学“酸碱”教学研究

基于酸碱理论发展史的中学化学“酸碱”教学研究

目录1.引言 (3)2.酸碱理论的发展史 (3)2.1酸碱理论发展过程 (3)酸碱理论发展过程中重要史实的统计 (3)2.2酸碱理论发展历程分析 (6)3.中学化学酸碱教学的现状 (7)3.1中学教材中酸碱理论的呈现方式 (7)3.2学生对酸碱概念的认识 (7)4.教材的知识内容与史实的比较 (7)5.对中学化学教学工作的启示 (7)5.1结合化学史,提高科学素养 (7)5.2响应课程改革,转变教材观 (8)5.3完善化学课程衔接 (8)5.4重视化学实验教学 (8)参考文献: (9)基于酸碱理论发展史的中学化学“酸碱”教学研究汤浩然,安徽师范大学化学与材料科学学院摘要:梳理了整个酸碱理论的发展史并对此作出归纳总结,从化学史的发展过程揭示科学家对酸碱理论的认知过程。

同时结合中学化学教材、课程标准对酸碱理论相关知识的要求,并与酸碱理论的发展史作比较,在此基础之上,提出一些酸碱理论发展史对我们中学化学教学工作的建议。

关键词:酸碱理论;教学研究;中学化学The research of acid-base teaching in middle school which based on the progress of acid-base theoryTang Haoran,Chemistry and Material Science college of Anhui Normal UniversityAbstract: Arranged the development of acid-base theory and summed up this history. Introduced the methods of describing the acid-base theory in chemistry textbooks and compared with its progress. Then, according to the history of acid-base theory, offered some advice about the task of chemical teaching in middle school.Key words: Acid-base theory; Teaching research; Middle school chemistry1.引言酸碱理论是化学领域内的重要基础理论之一,也是中学化学中一个重要的理论体系。

刘易斯酸碱化学理论的研究现状

刘易斯酸碱化学理论的研究现状

刘易斯酸碱化学理论的研究现状刘易斯酸碱化学理论是化学中的重要学说之一,它是指物质分子中的电荷分布和极性程度所决定的物质性质和化学反应规律。

刘易斯酸碱理论的研究历史悠久、发展缓慢。

以下是对这一理论的简单介绍、发展历程以及当前的研究现状。

一、刘易斯酸碱理论的介绍刘易斯酸碱理论是由美国化学家刘易斯于1923年提出的。

酸是指任何能够接受一对电子的物质,碱是指任何能够捐赠一对电子的物质。

这一理论通过对酸碱反应的研究,将酸碱反应的定义从传统的质子传递过程解放出来,提出电子转移的概念,使得化学反应的解释和预测更加全面和准确。

二、刘易斯酸碱理论的发展历程在刘易斯酸碱理论提出之前,酸碱反应的解释主要以布朗斯特德酸碱理论为主导,即将酸定义为能够释放质子的物质,碱为能够接受质子的物质。

但该理论不能解释和预测所有的酸碱反应。

诸如氢氟酸和氟化铯反应中,铯以正离子形式存在且没有质子,布朗斯特德酸碱理论无法解释。

而使用刘易斯酸碱理论的话,则可知铯是一个弱的刘易斯酸,氟是刘易斯碱。

这种刘易斯酸碱反应是通过电子转移实现的。

刘易斯酸碱理论还在随后的发展过程中逐渐完善。

例如,卢瑟福提出了硬度和软度的概念,认为一个分子的硬度只能接受形同硬度或更软的碱,同样的,一个分子的软度只会接受形同软度或更硬的酸。

这对于更精确地预测和解释酸碱反应是非常有意义的。

三、刘易斯酸碱理论的当前研究现状刘易斯酸碱理论是现代化学中的一个基础性理论,可以解释和预测很多化学反应,并被广泛应用于材料、催化、环境、药物等领域。

目前,研究者们正在开展许多有趣而令人兴奋的研究。

1、利用刘易斯酸碱理论改变分子结构利用刘易斯酸碱理论,可以通过控制分子中酸碱基团的含量和位置从而改变分子的结构。

研究者们利用该理论的知识成功地控制了某些复合材料的极性和介电性质,使其具有更高的性能。

同时,刘易斯酸碱反应在有机合成反应中也被广泛应用,通过调整反应中的酸碱条件,可以有选择的调整反应的键合成环节。

酸碱概念的历史与发展

酸碱概念的历史与发展

酸碱概念的历史与发展 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】酸碱概念的历史与发展摘要:酸碱是化学中的重要概念。

在化学的发展史上,对于酸碱概念的定义,各有千秋。

但是,酸碱概念是人们定义出来的,任何定义都有局限性。

关键词:酸碱电离理论;酸碱质子理论;酸碱电子理论引言阐明酸、碱本身以及酸碱反应的本质的各种理论。

在历史上曾有多种酸碱理论,其中重要的包括:阿伦尼乌斯酸碱理论——酸碱电离理论布朗斯特-劳里酸碱理论——酸碱质子理论路易斯酸碱理论——酸碱电子理论。

最早提出酸、碱概念的是英国R.玻意耳。

为酸和碱下了更科学的定义:“所有的酸都是氢的化合物,但其中的氢必须是能够很容易地被金属所置换的。

碱则是能够中和酸并产生盐的物质。

酸碱理论1.酸碱电离理论1887年,瑞典化学家阿伦尼乌斯创立了酸碱电离理论,他提出酸即在水溶液中凡是电离产生的阳离子全部都是氢离子的物质,碱即在水溶液中凡是电离产生的阴离子全部都是氢氧根离子的物质。

该理论解释了许多实验事实,如强酸电离度大,产生氢离子多,与金属反应能力强。

反之弱酸电离度小,与金属反应能力弱;它揭示了酸碱中和反应的实质是H+和OH-之间的反应,解释了一切强酸、强碱之间的反应热都相同的事实。

由于水溶液中H+和OH-的浓度是可以测量的,所以该理论第一次从定量的角度描写酸碱性质和它们的反应行为,指出各种酸碱的电离度可以大不相同,由此引出的强酸和弱酸,强碱和弱碱,电离度,pH等一系列化学概念在生产实际和科学研究中有着广泛的应用。

人们第一次可以定量地计算酸碱,通过pH的数值反应酸性强弱,是酸碱理论发展史上的里程碑。

酸碱电离理论的实际应用很多,我们仅以中和热的测定为例。

在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。

任何强酸和强碱的稀溶液反应O(l)H+ (a q) +OH- (a q) =H2中和热均为57.3 kJ/mol。

酸碱平衡基本概念的进展

酸碱平衡基本概念的进展

酸碱平衡基本概念的进展酸碱平衡是一个与生命息息相关的基本概念,它在生物体内维持着正常的生理功能和代谢水平。

而追溯酸碱平衡的历史,则是一段由简单到复杂、由浅入深的发展之路。

1. 酸碱平衡的基本概念:酸碱平衡是指生物体内液体中酸和碱的浓度以及酸性和碱性物质间的平衡状态。

酸碱平衡的正常维持对于维持生物体内各种生理功能的正常运作至关重要。

它涉及到多个生物体内系统的协同作用,其中包括呼吸系统、肾脏和体液缓冲系统。

2. 酸碱平衡的历史发展:酸碱平衡的概念最早可以追溯到19世纪中叶,当时的研究主要集中在酸碱的浓度和中和反应上。

随着对于生物体内酸碱平衡的研究日益深入,人们逐渐认识到酸碱平衡不仅是一个化学平衡的问题,更是一个涉及到酸碱离子、酸碱平衡调节机制的综合性生物问题。

3. 生物体内酸碱平衡的调节机制:生物体内酸碱平衡主要通过呼吸系统和肾脏的协同作用来实现。

呼吸系统通过调节呼出气体中二氧化碳的浓度,从而对碳酸酐的反应平衡进行了调节。

而肾脏则通过排出酸性或碱性物质的尿液,来调节体液中酸碱物质的浓度。

4. 酸碱平衡的重要性:酸碱平衡在维持生物体内正常代谢和功能方面起着关键作用。

细胞内的酸碱平衡紊乱会影响到酶的活性、细胞内能量代谢以及离子运输等生理过程。

而全身酸碱平衡的失衡则可能导致酸中毒或碱中毒等严重病理状态。

5. 酸碱平衡的研究进展和应用前景:近年来,对于酸碱平衡的研究取得了显著进展。

尤其是在了解酸碱平衡调节机制和生物体内酸碱平衡状态的监测方面。

这对于相关疾病的诊断和治疗提供了更为深入的了解和指导。

总结回顾:酸碱平衡是一个基本概念,它在生物体内维持着正常的生理功能和代谢水平。

随着对酸碱平衡的研究不断深入,我们逐渐认识到酸碱平衡不仅限于酸碱浓度的平衡,更涉及到多个生物体内系统的协同作用。

生物体内酸碱平衡主要通过呼吸系统和肾脏的调节机制实现。

酸碱平衡的正常维持对于维持生物体内各种生理功能的正常运作至关重要。

近年来,在酸碱平衡的研究方面取得了显著进展,这为相关疾病的诊断和治疗提供了更深入的了解和指导。

基于酸碱理论的有机化学中应用研究-有机化学论文-化学论文

基于酸碱理论的有机化学中应用研究-有机化学论文-化学论文

基于酸碱理论的有机化学中应用研究-有机化学论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:有机化学在生活中的应用很多, 它的理论内容不仅繁多, 还具有鲜明的学科性。

在有机化学中, 酸碱理论反应拥有非常高的地位。

在生活中到处可见化学的, 化学很重要, 我们有必要对它进行研究和分析。

本文是专门研究和分析酸碱理论在有机化学中的应用, 希望给同行提供参考。

关键词:酸碱理论; 有机化学; 催化剂; 应用;从某种程度上说, 无论是自由基反应, 还是协同反应, 都可以看成酸碱反应。

除此之外, 还有部分的衍生反应也同样是酸碱反应的一种类型。

它包括很多种类型的反应。

由此可见, 酸碱理论在有机化学方面都有所体现, 同样在很多的理论中也适用于有机化学方面的生产, 这可以为有机生产方面起到重要依据。

1 酸碱理论的发展史早在1884年的时候, 着名瑞典籍化学家S.Arrhenius根据电解质理论原理, 第一次系统的定义了酸和碱, 在那个年代里, 科学技术不是很发达, 但是, 在科学领域里, 往往有超乎意料的人才, 正是通过他们的不懈努力钻研, 为之后的酸碱电子理论奠定了基础。

1.1 Br nsted-Lowry酸碱理论有一个名字叫布仑斯惕-劳里理论, 简称质子论。

早在1923年, 由着名的布仑斯惕和劳里两个人提出, 他们两个人在酸碱理论领域的付出是值得肯定的。

内容中提到只要能够提供出质子H+的物质大多数都是酸, 与此同时我们可以发现, 任何可以结合氢离子的都是碱。

CLH++Cl-酸碱氨气等与质子结合后均生成的氨根离子称为共轭酸[1]。

质子酸的酸性强弱和质子的能力强弱有关, 与共轭碱的碱性也就有着直接的联系。

1.2 软硬酸碱原理软硬酸碱原理所指的就是硬酸优先与硬碱结合, 软酸优先与软碱结合。

那么, 这两个酸之间到底有什么样的联系呢?硬酸与硬碱, 或软酸与软碱能够形成稳定的化合物, 且反应速率大;硬酸与软碱, 或软酸与硬碱形成的化合物(络合物) 比较不稳定, 且反应速率小;交界酸碱不论是硬还是软均能反应, 所形成的化合物(络合物) 的稳定性差别不大, 且反应速率适中。

无机化学中的酸碱理论

无机化学中的酸碱理论

无机化学中的酸碱理化学12208邢颍楠无机化学中的酸碱理论摘要:本文简要地论述了无机酸碱理论的发展,及浅议各无机酸碱理论关键词:无机化学,酸碱理论,认识,发展,作用1.无机化学酸碱理论的早期发展17世纪前,人们普遍认为酸指一切有酸味的物质,碱指一切有涩味滑腻感的物质。

显然,并无科学性与规律性。

1663年,英国化学家波义耳根据实验总结出了朴素酸碱理论认为,酸:凡物质的水溶液能溶解某些金属、跟碱接触会失去原有的特性、而且能使石蕊试液变红的物质。

碱:凡物质的水溶液有苦涩味、能腐蚀皮肤、与酸接触后失去原有特性、而且能使石蕊试液变蓝的物质。

可以看出,波义耳的定义虽比前人高明许多,但仍很不完善,易与盐混淆。

如氯化铁、碳酸钾符合波义耳朴素酸碱理论,但它们实际上却是盐。

1787年,法国化学家拉瓦锡进一步发展了酸碱理论,他做了大量的实验,分析了当时几乎所有的酸(硫酸、硝酸),发现其中都含有氧,阐明其观点为“:一般的可燃物质(指非金属)燃烧以后通常变为酸,因此氧是酸的本原,一切酸中都含有氧。

”很显然,拉瓦锡没有能够从盐酸中分离出氧,但他却认为盐酸中的氧被牢固的结合了,用一般的方法分离不出。

2. 阿累尼乌斯的水离子理论凡在水溶液中产生氢离子H+的物质叫做酸,而在水溶液中产生氢氧根离子OH-的物质叫做碱。

酸碱中和反应就是H+和OH-结合生成中性水分子的过程。

这就是大家熟知的建立在电离理论基础上的水一离子酸碱定义。

从定性的角度讲,它并不比李比希的定义前进了多少。

但是它给出了一个比较满意的碱的定义。

水一离子理论抓住了氢离子和氢氧根离子这一关键问题。

它的重要性在于提供了一个描述酸碱强度的定量标度。

因为溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度是可以通过测量电导而加以测定的。

利用pH计甚至可以直接侧出H+浓度,利用酸碱平衡常数Ka、Kb或pKa、pKb,人们可以比较精确地比较各种酸碱的相对强度。

水一离子理论的最大缺陷是只能限用于水溶液中,例如它不能回答象无水氯化氢究竟算不算酸的问题,也不能说明发生在其它非水质子溶剂(如液氨、液态氟化氢)和非质子溶剂(如液态二氧化硫、液态四氧化二氮)中的酸碱反应问题,更无法阐述根本不存在溶剂的酸碱反应体系,如BaO(S)跟液态或气态SO3反应生成BaSO4等。

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酸碱理论的发展概况摘要:在实验化学的早期,人们就认识了酸和碱,知道了它们的某些特殊性质。

比如酸:使石蕊变红,有酸味;碱:使石蕊变蓝,有苦涩味,酸能溶解活泼金属等等,这就是酸碱理论的萌芽时期。

随着化学水平的提高,相继出现了Arrhenius的酸碱电离理论,Bronsted-Lowry的酸碱质子理论及后期的Lewis酸碱理论。

本文将具体介绍酸碱理论的发展概况及它们的一些优缺点等方面的内容。

关键词:酸碱电离理论溶剂理论酸碱质子理论Lewis酸碱理论软硬酸碱理论人们对于酸、碱的认识是从它们所表现的性质开始的。

早在公元前,人们就知道了醋的存在,并知道醋是有酸味的。

在公元8世纪左右,阿拉伯的炼金术士制得过硫酸、硝酸。

但在当时,人们除了知道它们具有酸味外,并不了解它们更多的性质。

因此认为:凡具有酸味的物质都是酸。

“酸”这个字在拉丁文中写作“acidus”,就是表示“酸味”的意思。

所以得出结论:酸是化合物,溶解于水是产生导电溶液,有酸味。

碱也能生成导电溶液,然而却带苦味,摸起来滑润〔1〕。

17世纪后期,随着生产和科学的发展,科学家开始注意比较系统地研究酸和碱的性质。

他们发现,酸除了具有酸味外,还能使指示剂变色,能被某些金属置换出氢气;碱有涩味,也能使指示剂变色,并能与酸中和生成盐和水。

18世纪后期,当氧元素被发现以后,人们开始从组成上认识酸碱,以为酸中一定含有氧元素;到了19世纪初,随着盐酸等无氧酸的发现,科学家认识到有些酸(如盐酸)并不含有氧,但它们同样具有酸的性质。

据此,英国的戴维(Davy)提出了“氢才是组成酸所不可缺少的元素”的观点。

到了1987年,Arrhenius S A 提出了酸碱电离理论:在水溶液中电离生成的阴离子全都是H+的物质叫做酸;在水溶液中电离生成的阳离子全都是OH—的物质叫做碱;酸碱中和反应的实质是H+和OH—结合生成H2O(2)。

Arrhenius 的电离学说,使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。

HA = H+ + A- 电离出的正离子全部是 H+ ,MOH = M+ + OH- 电离出的负离子全部是 OH- 。

进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准,即 Ka , Kb 。

Arrhenius 理论在水溶液中是成功的。

但其在非水体系中的适用性,却受到了挑战。

试比较下列两组反应: 2 H2O = OH- + H3O+ NaOH + (H3O)Cl = NaCl + 2 H2O 2 NH3 = NH2- + NH4+ NaNH2 + NH4Cl = NaCl + 2 NH3溶剂自身的电离和液氨中进行的中和反应,无法用 Arrhenius 的理论去讨论,因为它把碱限制为氢氧化物,而对氨水呈碱性的事实也无法说明,这曾使人们长期误认为氨水是NH4OH,但实际上从未分离出这种物质。

还有,解离理论认为酸和碱是两种绝对不同的物质,忽视了酸碱在对立中的相互联系和统一。

(网络资料)。

不过Arrhenius 的电离学说是一个较为实用的观点,它是根据物质在水溶液中所产生的离子来定义的,虽然这种理解在某种程度上忽视了溶剂在酸碱体系中的作用,也牺牲了对酸碱关系的某些相当有用的见解(3)。

针对阿氏理论的不足点,富兰克林(Franklin)在1905年提出了他的溶剂理论(简称溶剂论)。

溶剂论的基础仍是阿氏的电离理论,只不过它从溶剂的电离为基准来论证物质的酸碱性。

他认为:凡能电离产生溶剂阳离子的物质为酸,产生溶剂阴离子的物质为碱,酸碱中和反应就是溶剂的阳离子和阴离子结合形成溶剂分子的过程。

例如,以液态氨为溶剂时,NH3的电离方程式为:NH4Cl在氨溶液中能电离出NH4+,所以NH4Cl表现为酸;氨基钠(NaNH2)能电离出NH2-,所以NaNH2表现为碱。

酸碱中和反应是: NaNH3+NH4Cl==NaCl+2NH3 富兰克林把以水为溶剂的个别现象,推广到适用更多溶剂的一般情况,因此大大扩展了酸和碱的范围。

但溶剂论对于一些不电离的溶剂以及无溶剂的酸碱体系,则无法说明。

例如,苯不电离,NH3和HCl在苯中也不电离,但NH3和HCl在苯中同样可以反应生成NH4Cl。

又如,NH3和HCl能在气相进行反应,同样也是溶剂论无法解释的。

为了克服离子论和溶剂论的局限性,丹麦的Bronsted J N和英国的Lowry T M分别提出了酸碱质子理论:凡是能给出质子的物质是酸,酸是质子的给予体;凡是能接受质子的物质是酸,碱是质子的接受体;酸→质子+碱它们这种因一个质子的得失而相互转变的每一对酸碱称为共轭酸碱对;反应的实质是质子的转移(或得失)(2)。

H2O 作为一种酸时,其共轭碱是 OH- ; 而 H2O 作为一种碱时,其共轭酸是 H3O+。

H2O 既可以给出质子作为酸,如在反应 H2O = H+ + OH- 中;又可以接受质子作为碱,如在反应 H 2O + H+ = H3O+ 中。

这种既能给出质子,又能接受质子的物质叫做两性物质(6)。

例: HF(aq)=== H+ + F- Ka=7.0×10-4 (1)HF是质子的给予者,却没有明显的质子接受者,由质子理论可知,它一定存在着接受者,因而我们可以认识到H2O分子正好起了这个作用。

因此: HF(aq) + H2O === H30+(aq) + F-(aq) (2)(2)式则可以明确的告诉我们酸是HF,碱是H2O。

还有另一个好处就是它比(1)式更清楚地表明为什么会发生电离反应:H—F键的断裂是强烈吸热的,如果只发生这一种变化,Ka确实等于零。

然而溶液中的H+将与H2O强烈作用生成水合离子(2)式正好强调了这一关系。

H30+(aq) + F-(aq) === HF(aq) + H2O(酸)(碱)(酸)(碱)质子理论可以让人将酸碱分辨的很清楚,而用电子理论则很难说明 F-是碱。

它还能应用于非水溶液体系:NH3 + H+ === H2 + NH-2(酸) (碱)(3)由于Arrhenius 的理论限制在水溶液体系,并将碱限为氢氧化物,所以连(3)式中的NH3在水中是碱这一事实也不能给予说明。

还有就是HCl,NH3在C6H6 中均不电离,但它们能在苯中反应生成NH4Cl,与在水相中的完全相同(4)。

而后又有了Lewis酸碱理论:由于Bronsted-Lowry只能局限地应用于包含质子转移的反应,得有一个可电离的H离子。

因此,美国的Lewis把酸看作一种能够接受一个电子对的物种;碱是能够给出一个电子对的物种。

因而任何生成配位共价键的反应都是酸碱反应。

从结构的观点来看,Lewis与Bronsted-Lo wry基本上没有区别,要能使一物种接受一个质子,它必定有一对未共享的电子。

Lewis并没有显著地改变碱的数量,却大大增加了能作为酸的物种的数量:可以是质子,阳离子以及一些含有未完成八偶电子对的分子。

Lewis酸碱还可以与氧化还原反应联系。

酸与氧化剂是反应中能接受电子的物质,称为亲电物质,所以酸取代反应又称亲电取代反应。

碱与还原剂是反应中给出电子的物质,称为亲核物质,所以碱取代反应又称亲核取代反应酸碱电子理论扩大了酸碱的范围,并可把酸碱概念用于许多有机反应和无溶剂系统。

但对酸碱的强弱不能给出定量的标准。

但是由于Lewis酸的局限性太大,通常用于像BF3那样具有强烈接受电子对能力的物质(5)。

随后皮尔孙在Lewis的基础上提出了软硬酸碱原则:酸碱反应规律为:“硬酸优先与硬碱结合,软酸优先与软碱结合。

”这虽然是一条经验规律,但应用颇广:①取代反应都倾向于形成硬 - 硬、软 - 软的化合物。

②软-软、硬-硬化合物较为稳定,软 - 硬化合物不够稳定。

③硬溶剂优先溶解硬溶质,软溶剂优先溶解软溶质,许多有机化合物不易溶于水,就是因为水是硬碱。

④解释催化作用。

有机反应中的弗里德-克雷夫茨反应以无水氯化铝(AlCl3)做催化剂,AlCl3是硬酸,与RCl 中的硬碱 Cl -结合而活化:R+和都可起催化作用。

Pearson在研究加合物稳定性基础上,提出了软硬酸碱原则(简称HSAB律)。

该原则认为:硬酸易与硬碱反应,软酸易与软碱反应。

简言之“硬亲硬”,“软亲软”。

就其有机物而言,多数可以看作是酸碱化合物。

极性有机物可以通过化合物的极性原子和金属表面原子形成供—授键吸附于金属表面上。

这种化合物同金属的作用也可看成是酸碱之间的作用。

按Pearson的HSAB分类表,金属本体为软酸,而氧化的金属表面为硬酸。

荒牧的研究发现,软碱有机物在金属表面上形成稳定的吸附键,是酸性溶液中金属腐蚀的有效抑制剂;而硬碱有机物对氧化的金属表面化学吸附,可有效地抑制酸性溶液对金属的腐蚀。

这类现象完全服从HSAB律。

(网络资料)至此人类对酸和碱的研究有了一套比较完整的理论体系,但人们从未停止过对酸碱的探讨与深究,酸碱理论的研究伴随着化学的成长也在不断的成长着。

随着人们的不屑努力,酸碱这个化学界最古老的课题还将大放异彩,继续点亮我们的生活。

参考资料:(1):《化学的阶梯》<美> 莫利 M 布卢姆菲尔德著科学出版社(2):《近代化学基础》上册四川大学工科基础化学教学中心编。

高等教育出版社出版(3):《化学原理》下册 <美> W.L.MASTERTON E.J.SLOWINSKI 著北京大学出版社(4):《普通化学》人民教育出版社(5):《化学 -----中心科学》下册科学教育出版社(6):《无机化学》上册高等教育出版社。

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