无机化学(上)14 酸碱溶剂体系理论1.3.2.2 酸碱溶剂体系理论

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。

2020高中化学酸碱基本理论概述

酸性：HClO 4 H2SO4 H3PO4 HAc H2CO3 NH4 H2O
碱性：ClO 4Fra bibliotekHSO
4

H
2
PO
4

Ac

HCO
3

NH3

OH
三 Lewis酸碱电子理论
Lewis 酸：凡是可以接受电子对的分子、离子或原子，如 Fe3+ , Fe, Ag+, BF3等； Lewis 碱：凡是给出电子对的离子或分子，如 :X －, :NH3, :CO, H2O: 等。 lewis酸与lewis碱之间以配位键结合生成酸碱加合物。
HCl
BF3 +
••
••
NH3 H

F－ F

H

N H Cl
H
F

B F
F
Cu2+ +

NH 3
2

4
••
NH3

NH

3

Cu

NH
3

NH 3

四酸碱溶剂体系理论 Cady & Elsye
A strong base is completely protonated in solution; a weak base is only partially protonated in solution.
酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。
酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱。

中级无机化学第一章酸碱理论与非水

SOCl2 SO2 2Cl
酸
Cs2SO3 SO32 2Cs
碱
SOCl2 Cs2SO3 2CsCl 2SO2 中和反应
酸
碱
盐溶剂
4、路易斯酸碱理论
定义：凡能接受电子对的物质称为酸；凡能给出电子对的物质称为碱；
A : B A : BA B
水合能随离子半径的减小而增加，同一周期中，从左到右阴离子半径减小。水化能依次增加。
取代基对溶液酸性的影响。
H2O, NH3,CH4中的一个H原子被电负性高的原子或原子团取代后，酸性增强。当NH 3中的一个H原子被乙酰基取代后得到乙酰胺CH 3CONH 2 , 它在水溶液中为弱酸性。
甲烷中的一个
酸+ 碱
盐
1: SO3 Na2O Na2SO4
2: BF3 NaF NaBF4
3: Cl2 2K 2KCl
6、鲁克斯的氧离子理论
定义：凡是能结合 O 2 的为酸。凡是能给
出 O 2的为碱；碱酸 O2
CaO Ca2 O2
碱
酸
SO42 SO3 O 2
HAR
的酸性越强。
n
1、水系酸碱的强度
HOCl HOBr HOI
X的电负性减小，酸性减小。
HOClO 2 HOBrO 2 HOIO 2
X的电负性减小，酸性减弱。
HNO 3 H3PO 4 H3AsO4 HSb OH 6 HBiO 3
强酸中强酸弱酸很弱酸
中心原子的电负性减小，酸性减弱。
多酸的酸性比单酸强，
H5P3O10 H4P2O7 H3PO 4
酸的缩合程度越大，酸性越强。

高中化学竞赛中级无机化学质子理论溶剂体系理论及其拉平效应和区分效应

( 固液反应 )
缺点：
只能应用于可给出或接受质子的情况。
§1-2 溶剂体系理论及其拉平效应和区分效应
1. 溶剂体系理论 2. 溶剂的拉平效应和区分效应 3. 几种重要的非水溶剂
1. 溶剂体系理论
在溶液中产生（或通过反应生成）溶剂的特征阳离子的溶质——酸在溶液中产生（或通过反应生成）溶剂的特征阴离子的溶质——碱
优点：溶剂可以不涉及质子包含了水离子理论、质子理论
缺点：只适于能发生自电离的溶剂体系
2. 溶剂的拉平效应和区分效应
溶剂不能辨别不同酸碱相对强度的效应叫做溶剂的拉平
效应。溶剂能辨别不同酸碱相对强度的效应叫做溶剂的区分效
应。
在水中为强酸的物质：如HClO4，HBr，HCl，HI 在水中不能存在不能区分酸强度：把质子转移给H2O，形成H3O+
Ka > 1
pKa < 0
——强度被水“拉平”到水合质子H3O+的强度水对强酸具有“拉平效应”
在水中为强酸的物质在HAc中表现出差异： HClO4＞HBr＞H2SO4＞HCl＞HNO3 HAc将它们的酸性“拉开 ” ——HAc具有“区分效应 ” 拉开效应
在水中为强碱的物质：如KNH2，NaOH，NaH
① 纯H2SO4
HAc、HNO3也显碱性
CH3CO2H + H2SO4 → CH3CO2H2+ + HSO4HNO3 + 2H2SO4 → NO2+ + H3O+ + 2HSO4-
HClO4、H2S2O7、HSO3F等为弱酸
HClO4 + H2SO4
H2S2O7 + H2SO4

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。

第二章酸碱理论

溶剂体系理论的最大缺陷是只能适用于能发生自电离的溶剂体系中。实际上有不少的物质在烃类 ( 如苯、氯仿 ) 、醚等溶剂中也能表现出酸碱行为。如发生中和反应，使指示剂变色、具有催化效应等。但这些溶剂几乎不发生自电离作用。对于发生在这类溶剂中以及根本不涉及溶剂的酸碱反应，我们可以借助于更具普遍意义的Lewis酸碱理论来加以说明。
第二章酸碱理论
本章主要内容
2.1 酸碱概念的发展及近代酸碱理论 2.1.1 水-离子论(S.A.Arrhenius) 2 酸碱溶剂理论(Franklin) 3 酸碱质子理论（Brnsted-Lowry质子理论）
4 酸碱电子理论(G.N.Lewis)
5 酸碱氧化物—离子理论
6 酸碱正负理论
2.2 酸碱的强度
③ 含有碳一碳双键的分子碳一碳双键处具有较高的电子密度。反应中可以提供 π 电子给金属离子，以形成配位共价键。最熟悉的例子就是蔡斯盐 K[Pt(C2H4)Cl3] 。在蔡斯盐中，乙烯提供的共享电子是 π 电子，而不是 σ 电子。 Pt2+ 跟乙烯结合不是通过某个碳原子，而是通过 π 电子云，它跟两个碳原子保持相等距离，即： Pt2+ + 3C1— + C2H4 C13Pt
BF3 + :F— → BF4—
BCl3 + NH3 → C13B—NH3
所有上述反应，均可以称作为 Lewis 酸与 Lewis 碱之间的中和反应。反应产物一般称为加合物 ( 或配位化合物 ) 。这儿Lewis 碱的一个富电子原子提供电子对，而与 Lewis酸的一个缺电子原子共享，形成配位共价键。
BrF3按下式自电离： 2BrF3 ≒ BrF2++ BrF4SbF5和KF分别按下式跟BrF3反应： SbF5+ BrF3 → BrF2+ + SbF6- 酸 KF + BrF3 → K++ BrF4- 碱 + + PrF - ≒ 2BrF BrF 2 4 3 _______________________________________

探讨无机化学反应中的酸碱理论

探讨无机化学反应中的酸碱理论在我们日常生活中，我们都离不开化学。

无机化学在化学中起着重要的作用。

无机化学反应中的酸碱理论是我们在学习无机化学时最基础和重要的部分之一。

本文将探讨无机化学反应中的酸碱理论，希望能够增加大家对这个话题的理解。

一、什么是酸碱？酸是指在水溶液中能够释放出氢离子（H+）的物质，比如盐酸、硫酸等。

碱是指在水溶液中能够释放出氢氧根离子（OH-）的物质，比如氢氧化钠、氢氧化钙等。

在水溶液中，产生酸性的溶液称为酸性溶液，产生碱性的溶液称为碱性溶液。

二、酸碱反应的类型在酸碱反应中，有三种类型：1. 酸加碱。

这是最常见的酸碱反应类型。

在此类反应中，酸和碱混合在一起，形成盐和水。

例如：HCl + NaOH → NaCl + H2O2. 碱加酸。

这种反应和酸加碱反应基本一样，只是反应物的顺序相反。

在此类反应中，碱和酸混合在一起，形成盐和水。

例如：NaOH + HCl → NaCl + H2O3. 酸加金属氧化物。

在此类反应中，酸和金属氧化物混合在一起，形成盐和水。

例如：2HCl + MgO → MgCl2 + H2O三、相反的基本性质酸和碱是相反的基本性质。

酸具有以下性质：1. 酸性物质可以分解成对数和质子。

2. 酸性物质与碱性物质能够反应，形成盐和水。

3. 酸性物质的pH值小于7。

碱具有以下性质：1. 碱性物质可以释放出氢氧根离子。

2. 碱性物质与酸性物质能够反应，形成盐和水。

3. 碱性物质的pH值大于7。

四、酸度和碱度的测量我们可以使用酸碱指示剂或pH计来测量酸度和碱度。

酸碱指示剂是一种化学物质，当它与酸或碱接触时，它会改变颜色。

pH 计是一种将电流传递到溶液中并将电位变化转化为数字输出的仪器。

五、酸碱反应在生活中的应用酸碱反应在我们生活中有很多应用，例如：1. 在家里，我们使用肥皂和洗洁精来清洁碗碟和衣服。

肥皂和洗洁精都是碱性物质。

2. 酸性溶液可以用来清理厕所和浴室。

3. 酸碱反应在化妆品制造、酿造酒等行业中也有广泛应用。

高等有机化学课件酸碱理论

质子接受能力
在溶剂中接受质子（H+）的能力越强，碱性越强。
化学反应活性
与酸反应的能力越强，碱性越强。
酸碱类型及其特点
质子酸碱
01
以质子（H+）的转移来定义酸碱反应，包括Bronsted酸和
Bronsted碱。
Bronsted酸
02
能够给出质子的物质。
Bronsted碱
03
能够接受质子的物质。
酸碱类型及其特点
高等有机化学课件酸碱理论
目录
• 酸碱理论概述 • 酸碱性质与分类 • 酸碱反应机理探讨 • 有机化合物中酸碱官能团识别与性质预测 • 酸碱催化作用在有机合成中应用 • 实验技能培养与酸碱理论实践结合
01 酸碱理论概述
酸碱定义及发展历史
1 2 3
酸碱的经典定义
最早由阿累尼乌斯提出，酸指在水中能电离出氢离子的物质，碱指在水中能电离出氢氧根离子的物质。
绿色溶剂与反应条件优化
生物催化与仿生催化技术发展
探索绿色溶剂和反应条件，减少有毒有害物质的使用和排放。
借鉴生物催化和仿生催化技术，发展更为环保、高效的催化方法。
06 实验技能培养与酸碱理论实践结合
实验室安全注意事项
实验室着装要求
必须穿戴实验服，避免穿着宽松或悬垂的衣物，长发需束起或佩戴帽子，不得佩戴首饰。
通常根据电离常数和质子转移来判断。
在非水溶液中的酸碱
可能涉及其他溶剂分子的参与和特殊的酸碱反应机制。
03 酸碱反应机理探讨
质子转移过程分析
质子给体与受体
在酸碱反应中，质子给体是酸，而质子受体是碱。通过质子的转移，实现酸碱中和。
质子转移步骤
质子转移通常涉及共价键的断裂和形成，包括氢键、离子键等。转移步骤的速率和机制取决于反应条件和物种的性质。

酸碱理论-化学工程

酸
碱
理
论
高等有机化学—酸碱理论
1
酸碱理论
酸碱理论发展简述酸碱电离理论酸碱溶剂理论酸碱电子理论酸碱质子理论酸碱正负理论
高等有机化学—酸碱理论
2
酸碱理论发展简述
1、酸碱理论的发展
酸碱的概念的形成前后经历了三百年的时间，很多科学家都
提出过自己的理论，最终使得化学界对于酸碱的概念有了普遍的更加深刻的认识。
11
酸碱溶剂理论
3、酸碱溶剂理论
Franklin 1905年提出：“凡在溶剂中产生（或通过反应生成）该溶剂的特征阳离子的溶质称作酸；该溶剂的特征
阴离子的溶质称作碱；酸碱反应即溶剂特征阳离子与阴离子
化合而生成溶剂分子。”
高等有机化学—酸碱理论
12
酸碱溶剂理论
•溶剂自身电离
酸
HCl
碱
NaOH
高等有机化学—酸碱理论
19
酸碱质子理论
5、酸碱质子理论
1923年，丹麦化学家布朗斯特（J.N.Bronsted）和英国
化学家劳瑞（T.M.Lowry）同时提出了酸碱质子理论。酸碱质子理论既适用于水溶液系统，也适用于非水溶液系统和气体状态，且可定量处理，所以得到了广泛的应用。
高等有机化学—酸碱理论
高等有机化学—酸碱理论
30
酸碱理论
酸碱理论发展简述酸碱电离理论酸碱溶剂理论酸碱电子理论酸碱质子理论酸碱正负理论
高等有机化学—酸碱理论
31
酸碱正负理论
6、酸碱正负理论
苏联化学家乌萨维奇1939年提出：“能放出阳离子或结合阴离子（电子）的物质为酸；能放出阴离子（电子）或结合阳离子的物质为碱。 • 酸＋碱盐 • SO3 Na2O Na2+SO42SO3 结合O2－ • Fe(CN)2 KCN K4+[Fe(CN)6]4- Fe(CN)2 结合CN• Cl2 K K+ClCl2结合一个电子 • SnCl4 Zn Zn2+[SnCl4]2SnCl4 结合2 个电子

酸碱和溶剂化学

③ 醋酸另一种常用的酸性(非水)质子溶剂是HAc。 2HAc H2Ac＋＋Ac－ K＝10－14 在水中为弱碱的物质在HAc中都显示强碱性： B(碱)＋CH3COOH → BH＋＋CH3CO2－(溶剂特征阴离子)
在水中为强酸的物质，如HClO4、HBr、H2SO4、HCl 、HNO3在HAc中表现出差异： HClO4＞HBr＞H2SO4＞HCl＞HNO3 导电比值 400 : 160 : 30 : 9 : 1 这些酸在水中是完全电离的 , 他们表现出相同的酸强度，即它的强度被水“ 拉平 ”到水合质子 H 3 O ＋的强度,即水对强酸具有“拉平效应”(levelling effect)。而在水中为强酸的物质, 却在HAc中显示出差异, 即 HAc将他们的酸性“拉开”, 这种效应叫“拉开效应 ”。
● 碱性(非水)质子溶剂(亲核质子溶剂) 典型的碱性(非水)质子溶剂是液NH3。 2 NH3 NH4＋＋ NH2－ K＝5×10－27 液 NH 3 在很多方面类似于水，在液 NH 3 中的许多反应都类似于水中的反应:
在水中呈弱酸的某些物质，在液 NH 3 中变成了强酸 HAc ＋ NH3 → NH4＋(特征阳离子) ＋ Ac－某些根本不显酸性的分子也可以在NH3表现为弱酸 CO(NH2)2＋NH3 → NH4＋＋H2NCONH－ (与硫酸中的行为比较) 大部分在水中被认为是碱的物质在NH3中要么不溶解,要么表现为弱碱,只有在水中为极强的碱才能在液NH3中表现为强碱。 H－＋ NH3 → NH2 －＋ H2↑
下面列出了硬酸、硬碱、软酸、软子溶剂
1. 酸碱质子理论根据Bronstd和Lowry的定义，任何能释放质子的物种都叫作酸，任何能结合质子的物种都叫作碱。因此，酸是质子给予体，碱是质子接受体，酸失去一个质子后形成的物种叫做该酸的共轭碱，碱结合一个质子后形成的物种叫该碱的共轭酸。即 A(酸) ----- B(碱) + H＋质子给予体质子接受体式中A是B的共轭酸，B是A的共轭碱。

化学反应机理的酸碱溶剂效应

化学反应机理的酸碱溶剂效应化学反应机理是研究化学反应过程中原子、离子和分子之间如何组装和转变的学科。

酸碱溶剂效应是指化学反应中酸碱性质对反应速率、平衡和产物选择性的影响。

在化学研究和工业应用中，了解酸碱溶剂效应对于我们理解和掌握反应机理至关重要。

1. 酸碱溶剂的基本性质酸是指能够释放H+离子的物质，碱则是指能够接受H+离子的物质。

溶剂则是指能够溶解其他物质的介质。

酸碱度可以通过pH值来表示，pH<7为酸，pH>7为碱，pH=7为中性溶液。

不同的酸碱溶剂具有不同的溶解性能和影响反应的能力。

2. 酸碱溶剂对反应速率的影响酸碱溶剂可以通过改变反应物的电荷分布以及提供或接受质子来影响反应速率。

以酸性溶剂为例，溶液中的氢离子会与反应物发生反应，促进反应的进行。

而碱性溶剂则会减缓反应速率，因为氢离子被溶剂中的离子接受，反应物无法与其反应。

另外，溶剂的极性也会影响反应速率，极性较强的溶剂通常可以提供更好的反应环境，促进反应速率的增加。

3. 酸碱溶剂对反应平衡的影响酸碱溶剂会改变反应过程中离子浓度的平衡，从而影响反应的方向和平衡常数。

酸性溶剂可以增加氢离子的浓度，从而促进反应向前进行，增大产物浓度。

碱性溶剂则会接受氢离子，减小其浓度，使反应逆转，产生更多反应物。

这种平衡的改变对于控制反应过程和优化产物选择具有重要意义。

4. 酸碱溶剂对反应产物的选择性影响酸碱溶剂对反应的选择性也有显著影响。

在有机合成反应中，酸性溶剂通常会促使亲电试剂的进攻，而碱性溶剂则促使亲核试剂的进攻。

这样的选择性改变可以通过调节溶剂的性质来实现，从而控制产物的生成，提高反应的选择性和产率。

总结酸碱溶剂效应是化学反应中不可忽视的因素之一。

酸碱溶剂通过改变反应物的电荷分布、影响反应速率和平衡，以及调节反应的选择性，对反应机理产生重要影响。

在实际应用中，我们可以根据需要选择合适的酸碱溶剂，以优化反应条件，实现高效、高选择性的化学反应。

第4章酸碱和溶剂化学

应发生了质子传递，生成新的酸和新的碱。
酸(1) 碱(2)
碱(1) 酸(2)
(1) HAc+ NH3
(2) H2O+ Ac(3) NH4++ H2O (4) H3O++ OH(5) HAc+ H2O
Ac-+ NH4+
OH-+ HAc NH3+ H3O+ H2O+ H2O Ac-+ H3O+
质子传递反应与环境无关，因此它不仅适用于水溶液体系，也适用于其他溶剂，同时在气相或固-液相、气 -液相等反应体系中也适用。
Svante August Arrhenius 瑞典化学家
酸 SO2、CO2、SnCl4
碱 F- 、 CO32- 、K2O 、NH3，有机胺. 酸碱反应 BaO+SO3 ，NH3+HCl
2. 酸碱溶剂论--Franklin
1905
酸：凡在溶剂中产生溶剂的特征阳离子的溶质；碱：产生溶剂的特征阴离子的溶质；酸碱反应：溶剂特征阳离子与阴离子化合而生成溶剂分子。
9.25
反应式： H2SO4 + H2O ==== H2O + H2O ==== HSO4-+ H3O OH
+ +
碱性加强
+ H3 O
二、溶剂的分辨效应与拉平效应
（a）溶剂水中： H3O
+
====
H2O
====
OH
-
Ka
酸性加强
溶剂水的分辨效应区
碱性加强
溶剂的拉平效应
所有的强酸，在稀水溶液中都是完全电离的，它们表现出具相同的强度。我们就说它们的强度被“拉平” 到水化质子H3O+子（水中存在的最强的酸性物种）的强度，或是说水对于强酸具有 “ 拉平效应 ” (1evelling effect)。

无机化学酸碱解离平衡

3
酸碱的电离理论（阿仑尼乌斯电离理论）
• 酸：在水溶液中解离产生的正离子全部是H+的化合物。 • 碱：在水溶液中解离产生的负离子全部是 OH–的化合物。 • 酸碱中和反应的实质：
H+和OH–结合生成H2O。
4
20世纪20年代:
酸碱的质子理论(丹麦化学家J. N. Brö nsted和英国化学家T. M. Lowry) 凡能给出质子的物质都是酸；凡能接受质子的物质都是碱。酸碱的电子理论(美国物理化学家 G.N. Lewis)
小。
36
8-1-2 水的解离平衡和溶液的pH 1. 水的离子积常数纯水有微弱的导电能力，说明水分子能够电离： H2O +H2O 简写为：H2O H3O+ + OH– H+ + OH–
37
H2O
H+ + OH–
根据化学平衡原理： KwƟ = [H+][OH–] = 1.0×10–14 常温 (298 K)
解离度可表示弱电解质解离程度的大小：在温度、浓度相同条件下, 越小, 电解质越弱。
19
解离度随浓 HAc 度的变化？起始浓度 c0 平衡浓度 c0 –[H+]
c0 > 400KaƟ
H+ + Ac– 0 0 [H+] [Ac–]
[H ] c0

K c c0
θ a 0
K c0
θ a
8
9
第8章
酸碱解离平衡
8-1 弱酸和弱碱的解离平衡 8-2 盐的水解 8-3 电解质溶液理论和酸碱理论的发展
10
8-1 弱酸和弱碱的解离平衡
8-1-1 一元弱酸、弱碱的解离平衡 1. 解离平衡常数一元弱酸 HAc + H2O H3O+ + Ac– 简写 HAc H+ + Ac–

化学第三节酸碱理论

酸碱反应是由较强的酸和较强的碱作用，向着生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。
(三) 酸碱的强弱关系
*
在具有共轭关系的酸碱对中，它们的强度是相互制约的。酸强，其共轭碱就弱；酸弱，其共轭碱就强。
1
另外，一种物质显示酸碱性的强弱，除了与其本性有关外，还与反应对象(或溶剂)的性质有关。
2
(三)、酸碱的强度
一、酸碱质子理论
*
基本概念凡能给出质子(H+)的物质都是酸，凡能接受质子的物质都是碱。即酸是质子给予体，碱是质子的接受体。
酸和碱不是孤立的，酸给出质子后所余下的部分就是碱，碱接受质子后即成为酸。
HCl
H+ + Cl -
HAc
H+ + Ac -
酸
H+ + 碱
酸与碱的关系可用下式表示为
NaCN → Na+ + CN-
*
电荷均衡式为：
[Na+]+[H+]=[OH-]+[CN- ]
∵ [Na+]=c
∴ c + [H3O+]=[OH-]+[CN- ]
01
02
质子均衡式为：
*
[H+]总＝ [H+]HAc+ [H+]H2O [H+]=[Ac-]+[OH-] 质子均衡(PBE): 质子均衡是指酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子数等于碱得到的质子数。
例
计算0.100mol·L-1NaAc溶液的pH值。已知 Ka(HAc)=1.74×10-5
[H+]=Kw/[OH-]=10-14/(7.58×10-6) pH = 8.88

酸碱理论及溶剂化学

如，KF在液态BrF3中是碱，因为它与溶剂发生如下反应，增加了溶剂阴离子浓度，
KF + BrF3
K+ + BrF4-
而SbF5在液态BrF3中却表现为酸，因为它与溶剂反应，产生了BrF2+增加了溶剂阳离子的浓度，
SbF5 + BrF3
BrF2+ + SbF6-
Al3+ + 2H2O CO32- + H2O
H+
Ac－+H2O OH－ + HAc
碱(1) 酸(2) 碱(2) 酸(1)
NH4Cl水解：
H+
NH
+ 4
+
H2O
酸(1) 碱(2)
H3O+ + NH3
酸(2) 碱(1)
④ 非水溶液中的酸碱反应，也是离子酸碱的质子转移反应。例如NH4Cl的生成：
H+
HCl + NH 3
酸(1) 碱(2)
NH
+ 4
HF(aq) H+ + F－(aq)
H+ + H2O(l) H3O+(aq) HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F－(aq)
② 水是两性物质，它的自身解离反应也是质子转移反应。
H+
H2O(l)+H2O(l)
酸(1) 碱(2)
H3O+(aq) +OH－(aq)
酸(2) 碱(1)
③ 盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如NaAc水解：
酸碱溶剂理论扩大了溶剂范围，也扩展了酸碱概念，它包容了Arrhenins的酸碱理论，其局限性表现在它不适用与不电离的溶剂（如苯，四氯化碳等）中的酸碱体系，更不适用与无溶剂的酸碱体系。

酸碱理论

酸碱理论阐明酸、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，酸碱溶剂理论，软硬酸碱理论。

最早提出酸、碱概念的是英国R.玻意耳。

法国A.L.拉瓦锡又提出氧是所有酸中普遍存在的和必不可少的元素，英国H.戴维以盐酸中不含氧的实验事实证明拉瓦锡的看法是错误的，戴维认为：“判断一种物质是不是酸，要看它是否含有氢。

”这个概念带有片面性，因为很多有机化合物和氨都含有氢，但并不是酸。

德国J.von李比希弥补了戴维的不足，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。

”但他不能解释为什么有的酸强，有的酸弱。

这一问题为瑞典S.A.阿伦尼乌斯解决。

一、阿伦尼乌斯酸碱理论在阿伦尼乌斯电离理论的基础上提出的酸碱理论是：“酸、碱是一种电解质，它们在水溶液中会离解，能离解出氢离子的物质是酸；能离解出氢氧根离子的物质是碱。

”由于水溶液中的氢离子和氢氧根离子的浓度是可以测量的，所以这一理论第一次从定量的角度来描写酸碱的性质和它们在化学反应中的行为，指出各种酸碱的电离度可以大不相同，有的达到90％以上，有的只有1％，于是就有强酸和弱酸；强碱和弱碱之分。

强酸和强碱在水溶液中完全电离；弱酸和弱碱则部分电离。

阿伦尼乌斯还指出，多元酸和多元碱在水溶液中分步离解，能电离出多个氢离子的酸是多元酸；能电离出多个氢氧根离子的碱是多元碱，它们在电离时都是分几步进行的。

这一理论还认为酸碱中和反应乃是酸电离出来的氢离子和碱电离出来的氢氧根离子之间的反应：H+＋OH- ===H2O阿伦尼乌斯酸碱理论也遇到一些难题，如：①在没有水存在时，也能发生酸碱反应，例如氯化氢气体和氨气发生反应生成氯化铵，但这些物质都未电离。

②将氯化铵溶于液氨中，溶液即具有酸的特性，能与金属发生反应产生氢气，能使指示剂变色，但氯化铵在液氨这种非水溶剂中并未电离出氢离子。

无机化学：酸碱理论

解：
HAc
H+ ＋ Ac－
起始相对浓度平衡相对浓度
0.10 0.10－x
0
0
x
0.20 + x
将各平衡浓度代入平衡常数表达式:
KaӨ
x(0.20 x) 0.10 x
由于c0／ KbӨ ≫ 400，同时可认为 0.20＋x ≈ 0.20 ， 0.10－x ≈0.10 。故平衡常数表达式变为：
Ka Ө 2.9×10–8 6.3×10–4 7.2×10–4
一元弱碱 (CH3)2NH C6H5NH2
C5H5N
KbӨ 5.9×10–4 4.0×10–10 1.5×10–9
KaӨ ，KbӨ 与温度有关。但由于弱电解质解离过程的热效应不大，所以温度变化对二者影响较小。
二、解离度
弱酸、弱碱在溶液中解离的程度可以用解离度 α 表示，HAc 的解离度 α 表示平衡时已经解离的醋酸的浓度与醋酸起始浓度之比，即：
其解离平衡常数可表示为：
式中 KbӨ 是弱碱的解离平衡常数， c0 表示碱的起始浓度， [OH－] 代表平衡时体系中 OH－的浓度。
当c0 ＞400 KbӨ 时，有
KaӨ ，KbӨ 值越大，表示弱酸、弱碱解离出离子的趋势越大。
一般把 KaӨ 小于10－２的酸称为弱酸。
一元弱酸 HClO HF HNO2
α
[OH ] c0
1.34 ×10-4 1.0 ×10-3
13.4%
与前面计算结果比较，计算误差较大。
三、同离子效应
若在 HAc 溶液中加入一些 NaAc，NaAc 在溶液中完全解离，于是溶液中 Ac－离子浓度增加很多，使醋酸的解离平衡左移，从而降低 HAc 的电离度。

第一章酸碱和溶剂化学

第一章酸碱和溶剂化学
基本要求
1.掌握路易斯电子酸碱理论及HSAB规则 2.了解质子酸碱和质子溶剂溶剂化学水合焓非水质子溶剂体系(酸性质子溶剂碱性质子溶剂、亲核质子溶剂类水两性溶剂) 3.掌握二元氢化物无机含氧酸碱物质变化规律，了解酸碱强度与分子结构之间的关系。 4.酸碱强度的量度水溶液中质子酸碱的强度(影响质子酸碱强度的因素水溶液中质子酸碱的强度含氧酸的酸性)非水溶剂中的质子酸碱的强度 5.了解电子酸碱的强度超酸和魔酸的概念和主要用途。
Na中 A，cA是 c 碱
第一章酸碱和溶剂化学
1.1. 质子酸碱和质子溶剂
1 质子理论
丹麦化学家Bronsted和英国化学家Lowry在1923年提出了酸碱
的质子理论。根据Bronstd和Lowry的定义，任何能释放质子的物
种都叫作酸，任何能结合质子的物种都叫作碱。因此，酸是质子
给予体，碱是质子接受体，酸失去一个质子后形成的物种叫做该
酸的共轭碱，碱结合一个质子后形成的物种叫该碱的共轭酸。
即
A(酸)
B(碱) ＋ H＋
质子给予体质子接受体
式中A是B的共轭酸，B是A的共轭碱。
典型的酸碱反应是质子从一种酸转移到另一种碱的过程,反应
自发方向是由强到弱。
A1 B1＋H＋＋) B2＋H＋ A2
A1＋B2 B1＋A2 质子理论最明显的优点第一是章酸将碱和水溶—剂离化学子理论推广到了所有的质子体系,不问它的物理状态是什么，也不管是否存在有溶剂。
被水分子的氧所吸引生成氢键。换句话说，裸露的原子核在水中
是不可能稳定存在的，易被水合。水合时放出大量的热量：
H＋(g)＋H2O(l)→H＋(aq) △Hθ＝－1091.1 kJ·mol－1