酸碱理论及其应用★
高三化学化学平衡与酸碱理论总结与应用
高三化学化学平衡与酸碱理论总结与应用化学平衡与酸碱理论是高中化学学习的重要内容。
在高三化学学习的过程中,我们对化学平衡与酸碱理论进行了深入学习和理解,并通过实验和练习运用到实际问题中。
本文将对高三化学学习中所掌握的化学平衡与酸碱理论进行总结,并介绍其应用。
一、化学平衡理论总结1. 化学平衡的概念与特征化学平衡是指化学反应在达到一定条件下,反应物与生成物之间的浓度、压强、物质的量等不再发生变化,但反应仍在进行中的状态。
其特征包括反应物与生成物浓度不再发生变化,正反应速率相等,反应物与生成物浓度的比值(摩尔比)恒定等。
2. 平衡常数与平衡常数表达式平衡常数是指在特定温度下,反应物与生成物的浓度之比的特征值。
平衡常数表达式可以根据反应物与生成物的物质的量关系推导出来,并且可以根据平衡常数的数值判断反应的偏向性。
3. 影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素主要包括温度、压强(或浓度)、物质的量。
温度的升高对反应的平衡常数有显著影响,可根据平衡常数表达式判断。
压强或浓度的变化也会导致化学反应向某一方向移动,达到新的平衡。
4. 平衡的移动与Le Chatelier原理Le Chatelier原理是指当外界对于处于平衡状态下的反应体系施加压力时,体系将向能够减小压力的方向移动,以重新建立平衡。
根据Le Chatelier原理,当外界改变了化学体系各个因素时,反应体系会对这种改变做出相应调整,以达到新的平衡。
二、酸碱理论总结与应用1. 酸碱的定义酸是指能够释放出H+离子的物质;碱是指能够释放出OH-离子的物质。
根据酸碱离子的释放特征,出现了亚硫酸离子、铝酸离子等酸和氢氧根离子、磷酸根离子等碱的定义。
2. 酸碱反应酸碱反应是指酸与碱之间发生的化学反应。
常见的酸碱反应包括中和反应和盐类的生成等。
中和反应是指酸和碱的反应,生成相应的盐和水。
酸碱反应具有明显的酸碱指示剂变色现象,能够通过指示剂变色和pH值来判断溶液的酸碱性。
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。
软硬酸碱理论在无机化学教学中的应用
软硬酸碱理论在无机化学教学中的应用软硬酸碱理论(Soft and Hard Acids and Bases Theory,简称SHAB)是一种说明离子性反应原理的理论,其在无机化学教学中也有重要应用。
本文将阐述SHAB理论在无机化学教学中的应用及其具体作用,供学习者参考。
一、介绍SHAB理论SHAB理论的主要思想是碱和酸的作用原理如何影响反应的发生。
SHAB理论认为,碱和酸有其特定的性质,碱是“软”的,酸是“硬”的。
硬酸也称为阳离子酸性物质。
一般认为,硬酸能强烈地与其它物质反应,软碱只有在某种特定环境下才能与其它物质发生化学反应。
二、SHAB理论在无机化学教学中的具体应用1. SHAB理论可以用来解释无机反应的原理SHAB理论可以用来解释常见的无机反应,比如硫化反应、氧化反应、碱解反应和酸解反应等。
它能帮助学生更好地理解反应过程中有关各种物质的性质,加深对反应机理的认识。
2. SHAB理论可以帮助学生预测反应结果学习者可以根据SHAB理论,针对某些反应分析涉及碱和酸的性质及其相互作用,并基于其结果预测反应结果。
例如,用SHAB理论来解释金属离子与水分解时,软碱游离度通常比较低,因此金属离子不易发生碱解反应;只有当碱浓度比较高时,金属离子才易发生碱解反应。
3. SHAB理论可以帮助学生理解水解反应SHAB理论也可以用来帮助学生理解水解反应的原因。
据说,水解反应是由于水分子中的氢原子能够被硬酸或硬碱所活化,从而引起碱性或酸性水解反应的发生。
三、总结从上述内容可以看出,SHAB理论在无机化学教学中有着重要的作用。
无机化学是一门理论性较强的科学,而SHAB理论可以帮助学习者更好地理解无机反应的机理及其结果,从而拓展学生的无机化学知识面。
现代酸碱理论在有机化学中的应用
现代酸碱理论在有机化学中的应用摘要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Br nsted 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。
关键词现代酸碱理论有机化学超酸理论酸碱反应有机合成现代酸碱理论是指20世纪以后产生的、从本质上认识酸碱的、具有普适意义的无机化学理论。
从广义的角度看,除了协同反应和自由基反应外,有机化合物及其衍生物间的化学反应均可看成是酸碱反应。
因此,现代酸碱理论被广泛地应用于有机化学的各个方面。
现代酸碱理论成为了用无机化学经典理论来研究有机化学反应机理以及反应活性中间体、选择高效绿色催化剂和指导有机合成的重要依据和工具。
1 现代酸碱理论的建立及其基本概念现代酸碱理论的建立是一个从现象到本质、从感性到理性、从片面到全面的过程。
其反映了化学家探索未知世界、从事科学研究的方法和态度。
对各种现代酸碱概念的理解是进一步了解其在有机化学中应用的基础。
1.1 Br nsted Lowry酸碱理论1923年丹麦化学家J.N.Br nsted和英国化学家T.M.Lowry在近代酸碱理论的基础上,几乎同时并独立地提出了酸碱质子理论,该理论因此又称为Br nsted Lowry酸碱理论。
Br nsted Lowry酸碱定义为:酸是质子的给予体(即任何能释放出质子的含有氢原子的分子或离子都是酸);碱是质子的接受体(即任何能与质子相结合的分子或离子都是碱)。
酸给出质子后生成的碱是这种酸的共轭碱;碱接受质子后生成的酸是这种碱的共轭酸。
例如:Br nsted Lowry酸碱理论扩充了酸和碱的范围,有效地解释了非水体系间的酸碱反应。
但该理论也有其局限性,它无法解释无质子传递的酸碱反应。
1.2 Lewis酸碱理论1923年美国化学家G.N.Lewis提出了酸碱电子理论,该理论又称为Lewis酸碱理论。
酸碱及其在生活中的应用
酸碱及其在生活中的应用酸碱是化学中的基本概念,在生活中有着广泛的应用。
本文将介绍酸碱的定义、性质以及常见的应用领域。
一、酸碱的定义与性质1. 酸的定义与性质酸是指能够产生氢离子(H+)的化合物。
根据布朗斯特酸碱理论,酸能够给予电子对的接受者(亲电子),形成共价键。
普遍的酸的性质包括酸味、蓝石蕊试纸变红、和金属反应产生氢气等。
2. 碱的定义与性质碱是指能够产生氢氧根离子(OH-)的化合物。
同样根据布朗斯特酸碱理论,碱能够给予电子对的给予者(亲核子),形成共价键。
碱的性质常包括苦味、红石蕊试纸变蓝、和与酸中和反应等。
二、酸碱的应用1. 在家庭清洁中的应用酸碱的中和反应常常被应用在家庭清洁中。
例如,酸性物质(如柠檬酸、醋酸)可以去除水垢、融化硬水以及清洁马桶等。
而碱性物质(如氢氧化钠或碳酸氢钠)则常被用于清洁油垢、脂肪以及堵塞的排水管道。
通过调节不同的酸碱性质,我们可以选择合适的清洁方法来保持家居清洁卫生。
2. 在农业领域的应用酸碱性的土壤对农作物的生长起着重要作用。
不同的植物对土壤pH值有不同的要求。
例如,酸性土壤适合种植松树、蓝莓等耐酸植物,而碱性土壤则适合种植大豆、苜蓿等耐碱植物。
农民们通过施加不同的酸碱性物质来调节土壤pH,以便为不同的农作物提供合适的生长环境。
3. 在食品加工中的应用酸碱常被用于食品加工过程中的调味、杀菌以及保鲜等方面。
例如,醋(酸性)可以用于调味,柠檬汁也被用于腌制食材。
而氢氧化钠等碱性物质则常用于酸奶的制作过程中。
此外,过氧化氢(酸性)也常被用作食品的漂白剂和消毒剂。
4. 在环保领域的应用酸碱的特性在环保领域中有重要应用。
例如,脱硫反应中使用的石灰石(碱性物质)可以吸收燃煤发电厂排放出的二氧化硫,从而降低大气污染。
此外,酸性雨水的形成主要是由于大气中含有的硫酸、硝酸等酸性物质。
5. 在医药领域的应用酸碱性对于医药领域也具有重要意义。
药物的成功吸收和效果往往与其酸碱性质有关。
酸碱理论及其在化学反应中的应用
酸碱理论及其在化学反应中的应用酸碱理论是化学中一个重要的理论体系,它以酸和碱之间的化学反应为基础,解释了许多与酸碱相关的现象和实验结果。
本文将探讨酸碱理论的基本概念以及它在化学反应中的应用。
一、酸碱理论的基本概念1. 酸的定义酸是指能够产生氢离子(H+)的物质。
根据酸的电离程度的不同,可以将酸分为强酸和弱酸。
强酸完全电离,产生的氢离子浓度较高;而弱酸只部分电离,产生的氢离子浓度较低。
常见的强酸有盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等,而乙酸(CH3COOH)则是一个常见的弱酸。
2. 碱的定义碱是指能够产生氢氧根离子(OH-)的物质。
与酸一样,碱也可以分为强碱和弱碱。
强碱完全电离,产生的氢氧根离子浓度较高;而弱碱只部分电离,产生的氢氧根离子浓度较低。
氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)是常见的强碱,而氨水(NH3·H2O)则是一个常见的弱碱。
3. 酸碱中和反应酸碱中和是指酸和碱在适当的条件下发生反应,生成盐和水。
中和反应的化学方程式可以表示为:酸 + 碱→ 盐 + 水。
例如,盐酸(HCl)和氢氧化钠(NaOH)进行中和反应时可以生成氯化钠(NaCl)和水(H2O)。
4. pH值pH值是衡量溶液酸碱性的指标,其数值范围从0到14。
当pH值小于7时,溶液为酸性;当pH值大于7时,溶液为碱性;而当pH值等于7时,溶液为中性。
pH值的计算公式为pH = -log[H+],其中[H+]表示溶液中的氢离子浓度。
二、酸碱理论在化学反应中的应用1. 酸碱滴定酸碱滴定是一种常用的分析方法,用于测定物质中酸或碱的含量。
滴定过程中,一种已知浓度的酸或碱(称为滴定剂)逐滴加入待分析溶液中,当化学反应达到临界点时,滴定剂与待分析溶液发生中和反应。
通过计算滴定剂的消耗量,可以确定待分析溶液中酸或碱的浓度。
2. 酸碱中和反应的应用酸碱中和反应在生活中有许多应用。
例如,当胃酸分泌过多导致胃部不适时,可以使用抗酸药物(如氢氧化铝)中和胃酸,缓解不适感。
酸碱中和反应的理论与应用
酸碱中和反应的理论与应用酸碱中和反应是化学中一种重要的反应类型,它是指酸和碱在一定条件下互相反应,生成相对中性的盐和水的化学反应。
本文将从理论和应用两个方面来阐述酸碱中和反应的原理及其广泛的应用。
一、酸碱中和反应的理论酸碱中和反应的理论基础是酸碱理论。
酸碱理论有多个,其中最著名且广泛应用的是布朗斯特德酸碱理论。
根据该理论,酸是能够释放质子(H+)的物质,而碱是能够接受质子的物质。
在酸碱中和反应中,酸会失去质子,碱会接受质子,形成盐和水。
酸碱中和反应通常符合以下化学方程式:酸 + 碱→ 盐 + 水其中,括号内的物质是离子式,表示它们在水溶液中的离子状态。
在这个反应中,酸贡献H+离子,碱贡献OH-离子,而生成的盐是由酸碱贡献的阳离子和阴离子组成。
酸碱中和反应通常具有以下特点:1. 反应迅速:酸碱中和反应通常是快速进行的,特别是在浓度较高且反应条件适宜的情况下。
2. 反应放热:酸碱中和反应是放热反应,在反应过程中会释放出热量。
这是因为酸碱中和反应产生的水的形成是一个放热的过程。
3. pH中性:酸碱中和反应的最终产物是中性的物质,pH值接近于7。
二、酸碱中和反应的应用酸碱中和反应在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 酸碱中和滴定:滴定是一种常见的分析化学方法,用于确定溶液中酸、碱或其他物质的浓度。
滴定法基于酸碱中和反应的原理,通过加入已知浓度的酸或碱滴定到待测溶液中,直到达到等量点(化学计量反应满足的点),从而确定待测溶液中的物质浓度。
2. pH调节剂:许多化妆品和洗涤剂都含有酸碱调节剂,用于调节产品的pH值,以确保其性能和稳定性。
酸碱中和反应可以帮助调节溶液中的酸碱度,从而保持产品在所需的酸碱环境中稳定的特性。
3. 环境保护:酸雨是由大气中的酸性气体和降水产生的一种污染形式。
酸碱中和反应可以被应用于酸雨中,用碱性物质中和酸性物质,从而将酸性物质转化为中性物质,减轻酸雨对环境和生态系统的危害。
化学酸碱理论及酸碱计算
化学酸碱理论及酸碱计算化学酸碱理论是研究酸碱物质特性和反应性质的一门学科,它对于我们理解许多化学现象和应用具有重要意义。
本文将介绍化学酸碱理论的基本概念及相关计算方法。
1. 酸碱的定义酸碱的定义可分为三种,分别为阿托尼斯·布朗酸碱理论、布鲁斯特酸碱理论和劳里亚-布伦斯特德酸碱理论。
1.1. 阿托尼斯·布朗酸碱理论阿托尼斯·布朗酸碱理论认为,酸是能够给出H+(质子)的物质,碱是能够给出OH-(氢氧根离子)的物质。
例如,盐酸(HCl)是酸,氢氧化钠(NaOH)是碱。
1.2. 布鲁斯特酸碱理论布鲁斯特酸碱理论认为,酸是能够接受电子对的物质,碱是能够给出电子对的物质。
例如,硫酸铜(CuSO4)是酸,氨(NH3)是碱。
1.3. 劳里亚-布伦斯特德酸碱理论劳里亚-布伦斯特德酸碱理论认为,酸是能够给出质子的物质,碱是能够接受质子的物质。
这一理论是基于溶液中氢离子的转移过程。
例如,醋酸(CH3COOH)是酸,氨水(NH4OH)是碱。
2. 酸碱的性质酸和碱在许多性质上有明显的区别。
2.1. 酸的性质酸的特点包括酸味、导电性、与金属反应产生氢气等。
酸溶液的pH值小于7,酸溶液能够中和碱。
2.2. 碱的性质碱的特点包括苦味、导电性、与酸反应产生盐和水等。
碱溶液的pH值大于7,碱溶液能够中和酸。
3. 酸碱计算在化学实验和分析中,我们常常需要进行酸碱的计算。
3.1. 浓度计算浓度计算是指根据已知物质的质量或体积以及物质的摩尔质量或摩尔体积,计算出溶液的浓度的过程。
例如,我们可以根据已知溶质的质量和溶液的体积计算出溶液的质量浓度、摩尔浓度等。
3.2. 酸碱滴定计算酸碱滴定是一种常用的分析方法,它通过滴定溶液中与某种试剂反应的物质来确定溶液中目标物质的含量。
在酸碱滴定计算中,我们需要根据溶液的反应方程式、滴定剂的浓度以及化学计量关系,计算出溶液中目标物质的含量。
4. 应用举例化学酸碱理论及酸碱计算在许多领域都有广泛的应用。
化学酸碱理论及其在生活中的应用
化学酸碱理论及其在生活中的应用酸碱理论是化学学科中的一个重要分支,旨在解释酸碱反应的原理和性质。
本文将介绍酸碱理论的基本概念,并探讨其在我们日常生活中的一些常见应用。
一、酸碱理论的基本概念酸碱理论最早起源于18世纪,经历了许多学者的研究和完善。
目前,最为广泛接受的酸碱理论是布朗斯特勃里涅纳(Bronsted-Lowry)酸碱理论。
该理论将酸定义为能够向其他物质提供质子(H+)的物质,将碱定义为能够接受质子的物质。
根据布朗斯特勃里涅纳酸碱理论,我们可以将酸碱反应分为酸和碱相互中和的过程。
在酸碱中和反应中,酸会将质子转移给碱,从而形成盐和水。
这种酸碱中和反应在许多日常生活中都有着广泛的应用。
二、酸碱理论在生活中的应用1. 酸碱中和反应酸碱中和反应是酸碱理论在生活中最直接应用的体现之一。
例如,我们常见的胃酸和胃碱中和反应能够促进食物的消化。
此外,柠檬汁的酸性可以中和蚊虫叮咬的碱性分泌物,减轻痒感。
酸碱中和反应还可以用于调节土壤的酸碱度,改善植物生长环境。
2. 酸碱指示剂酸碱指示剂可以根据物质的颜色变化来判断溶液的酸碱性。
常见的酸碱指示剂包括酚酞、溴酚蓝等。
通过酸碱指示剂,我们可以方便地测试饮用水、泳池水等液体的酸碱度,确保水质安全。
3. 酸碱腐蚀酸碱的强腐蚀性使得它们在清洗和去除污垢方面有着广泛的应用。
例如,我们常使用酸性清洁剂清洗厕所、厨房等。
此外,酸碱性也会影响金属的腐蚀速度,我们可以利用酸碱理论来防止和控制金属材料的腐蚀。
4. 酸碱物质的储存与运输酸碱物质具有一定的危险性,因此在储存和运输过程中需要特殊的设施和措施。
例如,浓硫酸需要存放在特殊的酸柜中以防止泄漏和腐蚀其他物品。
酸洗液等酸性物质的运输也需要严格的包装和操作措施。
5. 酸碱在腌制食品中的应用酸碱性物质在食品腌制中起着重要作用。
例如,我们常用的醋和柠檬汁作为酸性调味剂可以延长食品的保鲜期,并赋予其特殊的风味。
此外,酸碱也可以调整食品的口感和口感。
有机化学基础知识点整理酸碱理论与有机反应
有机化学基础知识点整理酸碱理论与有机反应有机化学是研究碳元素化合物及其反应的科学分支,它在生物、药物、材料等许多领域都具有重要的应用价值。
酸碱理论和有机反应是有机化学的两个重要方面,本文将对它们的基础知识点进行整理。
一、酸碱理论1. 酸的定义在布朗斯特酸碱理论中,酸是指能够提供H+离子的化合物或离子。
例如,HCl能够将H+离子释放出来,因此被称为强酸。
而CH3COOH能够部分地释放H+离子,因此被称为弱酸。
2. 碱的定义在布朗斯特酸碱理论中,碱是指能够接收H+离子的化合物或离子。
例如,NaOH能够接收H+离子形成OH-离子,因此被称为强碱。
而NH3能够部分地接收H+离子,因此被称为弱碱。
3. 酸碱反应酸碱反应是指酸和碱之间发生的化学反应。
在酸碱反应中,酸捐赠H+离子,碱接收H+离子,形成水和盐。
4. pH值pH值是衡量溶液酸碱性的指标,它表示溶液中H+离子的浓度的负对数。
pH值越低,溶液越酸;pH值越高,溶液越碱。
二、有机反应1. 取代反应取代反应是有机化学中最常见的反应之一。
它是指一个原子或基团被另一个原子或基团所取代的反应。
常见的取代反应有氯代烷的取代反应、芳香族化合物的取代反应等。
2. 加成反应加成反应是指两个或更多的分子结合形成一个大分子的反应。
常见的加成反应有烯烃的加成反应、醛和酮的加成反应等。
3. 消除反应消除反应是指一个分子中的两个原子或基团被移除,生成一个双键或三键的反应。
常见的消除反应有醇的脱水反应、卤代烷的脱卤反应等。
4. 氧化还原反应氧化还原反应是指物质失去电子的过程被称为氧化,获得电子的过程被称为还原。
有机化合物的氧化还原反应常涉及到含有氧、氮等元素的官能团。
结语本文对有机化学中的酸碱理论与有机反应的基础知识点进行了整理。
了解酸碱理论和有机反应的基础知识对于深入理解有机化学的原理和应用具有重要意义。
希望本文能够对读者在有机化学学习中有所帮助。
软硬酸碱理论及其在分析化学中的应用
(交界酸)
越软,选择性越好
2.5、掩蔽剂和解蔽剂的选择
Zn2+ Cd2+
CN掩蔽
Zn(CN)42+ Cd(CN)42+
HCHO 解蔽
Zn2+ Cd2+
Ni(CN)42+ Ag+(软) Ni2+ 解蔽
软亲软
OO(硬):EDTA,酒石酸,柠檬酸 掩蔽:Ca2+, Ba2+,Fe3+, Al3+
SS,SN,SO(软):二巯基丙醇,巯基 乙酸 掩蔽:Hg2+,Ag+
HSAB原则对掩蔽、解蔽剂的选择具有一定 的指导作用
其他领域的应用
HSAB原则还对
分离性质相似的离子/富集痕量离子 选择共沉淀载体 溶液萃取中对萃取剂的选择
生成物稳定性高 反应过程速度快
二、在分析化学中的应用
2.1、配合物的形成规律 2.2、判断溶解度 2.3、定性分析中的应用 2.4、解释有机试剂的选择性 2.5、掩蔽剂和解蔽剂的选择 其他应用
2.1、配合物的形成规律
Al3+(硬酸)+6F-(硬碱)
Hg2+(软碱)+4SCN-(软酸)
碱两边管生成物稳定性高反应过程速度快二在分析化学中的应用二在分析化学中的应用其他应用2121配合物的形成规律配合物的形成规律al生成稳定配合物反应速度快al不能形成生成物不稳定或不能形成反应速度慢bi交界碱bibr交界碱pdbr生成物较稳定反应速度适中对配合物中异性双基配位体scncnocn配位原子选择的解释
软硬酸碱理论及其在分析化学中的应用
软硬酸碱理论及其在分析化学中的应用软硬酸碱理论是由美国化学家 Pearson 在1963年提出的,该理论将酸和碱的性质归纳为软和硬两种类型。
软酸和硬酸是指具有不同电子亲和力的酸性物质,软碱和硬碱是指具有不同电子供给能力的碱性物质。
软硬酸碱理论主要通过电子亲和力和电子供给能力的差异来解释物质之间的相互作用。
在分析化学中,软硬酸碱理论被广泛应用于酸碱中和反应的预测、溶液沉淀反应的分析、络合反应的解释以及过渡金属络合物的性质等方面。
首先,软硬酸碱理论被用于酸碱中和反应的预测。
根据软硬酸碱理论,软酸和软碱之间有较强的亲和力,硬酸和硬碱之间有较强的亲和力,而软酸和硬碱之间、硬酸和软碱之间则亲和力较弱。
基于这一原理,可以预测反应的趋势和可能的产物。
例如,硬酸与硬碱之间的反应通常是较强的中和反应,而软酸与软碱之间的反应则往往会形成稳定的络合物。
其次,软硬酸碱理论也被应用于溶液沉淀反应的分析。
在溶液中,当存在一个酸性离子和一个碱性离子时,根据软硬酸碱理论,它们往往会发生沉淀反应。
具体来说,当软酸和硬碱结合时,它们形成的络合物往往是可溶的,不会发生沉淀反应。
而当硬酸和硬碱结合时,它们形成的络合物往往是不溶的,会发生沉淀反应。
因此,通过软硬酸碱特性的分析,可以预测和解释溶液沉淀反应中产物的形成过程。
此外,软硬酸碱理论还被用于解释络合反应的机理和性质。
根据软硬酸碱理论,软酸会与软碱形成较强的络合物,而硬酸与硬碱形成的络合物则较为稳定。
这是因为软酸和软碱之间的电子亲和力和电子供给能力相近,有较好的亲和性。
因此,在研究络合反应机理和性质时,软硬酸碱理论可以用来预测络合物的稳定性,从而解释反应的速率和平衡情况。
最后,软硬酸碱理论还被广泛应用于过渡金属络合物的性质研究。
过渡金属通常具有复杂的配位化学行为,可以通过软硬酸碱理论来解释其性质。
具体来说,过渡金属通常可以作为软酸或硬酸与相应的软碱或硬碱形成络合物。
根据软硬酸碱理论的差异,可以预测出过渡金属络合物的稳定性、配位数以及配位键的性质等。
化学中的酸碱理论
化学中的酸碱理论酸碱理论是化学中的重要理论之一。
它是指一种化学物质的性质,在水等溶液中表现出产生氢离子(H+)或氢氧根离子(OH-)的特性。
酸和碱是互相对立的,即在化学反应中,酸能够与碱发生反应,产生盐和水等物质。
以下将从酸和碱的定义、酸碱的观念和酸碱理论的应用等方面详细探讨。
一、酸和碱的定义在化学中,酸和碱的定义有不同的观点。
其中常见的几种如下:1.布林斯特酸碱理论(Brønsted-Lowry acid-base theory):它较为广泛地应用于有机及无机化学中。
酸是指能够提供质子的物质,碱是指能够接受质子的物质。
例如,氢离子(H+)是一种酸,氨气(NH3)是一种碱。
2.路易斯酸碱理论(Lewis acid-base theory):酸是指能够接受电子对的物质,碱是指能够提供电子对的物质。
例如,铝离子(Al3+)是一种酸,氢氧根离子(OH-)是一种碱。
3.皮尔斯酸碱理论(Pearson acid-base theory): 酸和碱之间的反应是基于硬度(hardness)和软度(softness)的概念,不同的酸碱对有不同的硬度和软度。
例如,硬酸可以与硬碱相结合,而软酸可以与软碱相结合。
二、酸碱的观念酸碱反应最初主要指在溶液中的化学反应。
在酸性溶液中,会观察到产生水和离子的化学反应,其中酸能够产生H+离子。
而在碱性溶液中,会呈现与酸性溶液相似的反应,只是反应生成的离子是OH-离子。
实际上,这种反应是基于物质本身的结构决定的。
另外,还有一些物质虽然不是传统意义上的酸和碱,但仍然可以对水产生影响。
例如,盐、氧化剂、还原剂等都可以影响水中H+离子和OH-离子的浓度,从而影响PH值。
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。
在生活中,酸碱指标已经成为测量水质和食品等的标准之一。
例如,食品酸碱度的测量可以判断是否符合食品安全标准,而水的酸碱度测量则可以判断是否适用于饮用。
此外,酸性和碱性物质可以用于家庭清洁剂和化妆品。
02-2 路易斯酸碱理论及应用
有机化学有机化学路易斯酸碱电子理论及其应用1酸碱的概念发展回顾路易斯酸碱理论在反应中的应用332路易斯酸碱电子理论主要内容一、酸碱的概念发展回顾1663年(英)Boyle R.酸具有酸味,能使蓝色石蕊变红;碱具有苦涩味,能使红色石蕊变蓝。
1781年(法)Lavoisier A L.酸是一类含氧化合物,氧——酸素。
19世纪初,HCl,HI等被发现;19世纪后期近代酸碱理论形成。
一、酸碱的概念发展回顾 19世纪后期近代酸碱理论形成A、1889年Arrhenius S A 水-离子论;20世纪B、Franklin FC. 溶剂论;C、Brönsted JN-Lowry TM. 质子论;D、Lewis GN. 电子论;E、Pearson RG.软硬酸碱理论。
一、酸碱的概念发展回顾阿伦乌尼斯Arrihenius离子论在水溶液中能电离出氢离子的物质称为酸; 能电离出氢氧根离子的物质称为碱。
局限性:不能解释非水体系和非溶剂体系的问题;一、酸碱的概念发展回顾二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN 路易斯酸举例路易斯酸如:三氟化硼、三氯化铝(常用做催化剂);阳离子(氢质子、铵根离子、金属离子);过渡金属(铁、钴镍、釕、铑、钯)(做催化剂)等。
二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN 路易斯碱举例路易斯碱如:分子(氨分子、有机胺、醇等含有孤对电子的原子或原子团);阴离子(卤素负离子、酸根离子)等。
二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN三、路易斯酸碱理论在反应中的应用路易斯酸??路易斯碱?三、路易斯酸碱理论在反应中的应用AlCl3H小结3、路易斯碱 电子对供体路易斯酸碱;质子酸碱。
1、酸碱概念2、路易斯酸 电子对受体;常用做催化剂。
有机反应多为电子对(n,π)授受关系!谢谢!。
化学中的酸碱平衡原理及应用
化学中的酸碱平衡原理及应用酸碱平衡原理是化学中的重要概念,对于化学反应、生物体内过程以及环境污染等方面都有着非常重要的应用。
本文将对酸碱平衡原理及其应用进行一定的阐述。
一、酸碱的定义及性质酸碱均为化学反应中常见的化合物,其定义方式有两种:一种是布朗酸碱理论,其认为酸是能够给出氢离子的离子或分子,而碱是接受氢离子的离子或分子。
另一种是路易斯酸碱理论,其认为酸是能够接受电子对的离子或分子,而碱是能够给出电子对的离子或分子。
不管采用哪种定义方式,酸性和碱性都有自己的特性,比如酸性物质在水中会产生氢离子,将指示剂变为红色;而碱性物质在水中会产生氢氧根离子,将指示剂变为蓝色。
二、酸碱平衡常数和PH值酸碱反应通常都是不完全的反应,因此,为了表征一个酸或碱的强弱程度,通常会引入酸碱平衡常数。
以弱酸为例,其在水中会分解产生氢离子和相应的阴离子,该反应的反应式为:HA + H2O ↔ H3O+ + A-其中,HA表示弱酸,A-表示其相应的阴离子。
当反应达到平衡时,产生的H3O+和A-浓度为C,HA浓度为x,那么平衡常数Kc为:Kc = [H3O+][A-] / [HA]通过该公式,可以标定一个酸或碱的酸弱程度,同时,将其转换为对数形式,则可计算其所对应的PH值,公式为:PH = - log[H3O+]通过PH值可以对液体酸碱的强弱程度有一个基本的了解。
三、酸碱平衡原理的应用1、生物体内过程生物体内许多过程都需要酸碱平衡的调节。
例如,在人体中,呼吸过程会产生大量二氧化碳,该化学物质不但可转化为碳酸氢根离子,还能够降低细胞外液的PH值。
因此,为了避免血液PH值下降,人体通常会通过调节呼吸及代谢物产生来维持酸碱平衡。
2、化学分析酸碱指示剂在化学分析中被广泛使用,比如在氢氧化钠滴定时,苯酚酞和酚酞均常被用于指示终点。
当溶液中碱的浓度达到一定的量时,这些指示剂就会出现颜色的变化,从而提示分析者终点已经到达了。
3、环境保护酸碱平衡原理在环境保护中也有着非常重要的应用。
ph的测量原理
ph的测量原理引言pH是指水溶液中氢离子(H+)的浓度的负对数,它是衡量溶液酸碱性的指标。
pH测量在许多领域中都有着重要的应用,包括环境监测、生物化学、食品工业等。
本文将介绍pH的测量原理及其应用。
一、酸碱理论酸碱理论是pH测量的基础。
根据布朗斯特德酸碱理论,酸是指能够释放出氢离子(H+)的化合物,碱是指能够接受氢离子的化合物。
在水溶液中,酸会释放出H+,而碱会接受H+,产生OH-离子。
二、pH的定义pH的定义是pH=-log[H+],其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度。
pH 的取值范围为0-14,数值越小表示酸性越强,数值越大表示碱性越强,7表示中性。
三、pH的测量方法1. 酸碱指示剂法酸碱指示剂是一种能够根据溶液pH变化而改变颜色的物质。
常用的指示剂有酚酞、溴酚蓝等。
通过比较溶液颜色与已知pH颜色变化的标准比色卡,可以确定溶液的pH值。
2. pH试纸法pH试纸是一种用于快速测量溶液pH值的简便方法。
试纸上涂有一种能够改变颜色的化学物质,将试纸浸入待测溶液中,根据试纸颜色变化与标准比色卡对照,可以判断溶液的pH值。
3. 电极法电极法是一种准确测量溶液pH值的方法。
其中最常用的是玻璃电极和参比电极。
玻璃电极是一种特殊的电极,其内部涂有一层玻璃膜,可以与溶液中的氢离子发生反应,产生微弱的电流。
参比电极则提供一个稳定的电势参考值。
通过测量玻璃电极的电势差,可以计算出溶液的pH值。
四、pH的应用1. 环境监测pH测量在环境监测中起着重要作用。
例如,水体的pH值可以反映其酸碱性,判断水质是否受到污染。
土壤的pH值可以影响植物的生长,通过测量土壤pH值可以进行土壤改良和施肥调控。
2. 生物化学生物体内的酶活性和代谢过程都受到pH的影响。
通过测量生物体内的pH值,可以了解其生理状态和代谢活动。
例如,在体外培养细胞时,维持适宜的pH值可以促进细胞生长和繁殖。
3. 食品工业食品的酸碱性对其品质和保鲜性有重要影响。
路易斯酸碱理论在有机合成中的应用
路易斯酸碱理论在有机合成中的应用有机合成是一个庞大的领域,它主要研究如何用化学方法制备有机分子。
在这个领域中,路易斯酸碱理论被广泛应用。
路易斯酸是一种可以接受一个或多个电子对的化学物质。
路易斯碱,则是一种可以提供一个或多个电子对的化学物质。
通过这种理论,化学家们可以更好地理解和设计有机合成反应。
一、路易斯酸碱理论的基本原理路易斯酸碱理论认为:化学反应的本质是电子对的转移。
一些化学物质可以接受电子对,这些物质被称为路易斯酸。
一些化学物质可以提供电子对,这些物质被称为路易斯碱。
当酸碱反应发生时,路易斯碱提供的电子对被路易斯酸接受,形成一个化学键。
路易斯酸可以有不同的亲和力,这取决于它们的电子结构和化学环境。
某些路易斯酸对某些路易斯碱有较高的亲和力,而对于其他碱则没有。
这可以解释为什么某些化学反应比其他反应更快或更彻底。
二、路易斯酸碱理论在有机合成中的应用路易斯酸碱理论在有机合成中有很多应用。
其中一个例子是Diels-Alder反应。
这个反应是将二烯基化合物和烯丙基化合物反应,形成一个六环的化合物。
这个反应必须在路易斯酸的存在下进行。
二烯基化合物是路易斯碱,它可以提供两个电子对,而烯丙基化合物是路易斯酸,它可以接受两个电子对。
这个反应是一个非常有用的有机合成反应,可以用来制备一系列天然产物、药物和高分子。
路易斯酸碱理论还可以用于催化反应。
在一些有机合成反应中,使用路易斯酸作为催化剂可以提高反应速率和选择性。
一个例子是Mukaiyama反应。
这个反应将烷基硼酸酯加在烯醇或烯酮上,形成一个含硼化合物。
这个反应必须在钛路易斯酸的存在下进行,钛路易斯酸可以催化反应,促进硼酸酯加成。
此外,路易斯酸碱理论还可以用于设计新的有机反应。
许多有机反应都建立在酸碱中间体的形成和分解上。
路易斯酸碱理论可以帮助化学家们预测和控制反应中间体的性质和反应路径。
三、总结路易斯酸碱理论是有机合成中一个非常有用的工具。
通过这个理论,化学家们可以更好地理解和设计有机合成反应。
高考化学中如何理解和应用酸碱理论
此外,酸碱缓冲溶液也是高考中的一个重要考点。缓冲溶液能够在一定程度上抵抗外加少量强酸、强碱或稀释的影响,保持溶液pH值相对稳定。例如,由弱酸及其共轭碱(如醋酸和醋酸钠)或弱碱及其共轭酸(如氨水和氯化铵)组成的溶液就是常见的缓冲溶液。
在实际解题中,要注意以下几点:
一是要准确判断给定物质在不同酸碱理论中的归属。有些物质可能在一种理论中是酸,在另一种理论中可能是碱,或者既不是酸也不是碱。
布朗斯特劳里酸碱理论则从质子(H⁺)的转移角度来定义酸碱。能给出质子的分子或离子是酸,能接受质子的分子或离子是碱。比如,在反应HCl+NH₃ ⇌ NH₄⁺+Cl⁻中,HCl给出质子变成Cl⁻,所以HCl是酸;NH₃接受质子变成NH₄⁺,所以NH₃是碱。这个理论扩大了酸碱的范围,不仅仅局限于水溶液中的物质。
高考化学中如何理解和应用酸碱理论
在高考化学中,酸碱理论是一个重要的知识点,对于理解化学反应、溶液的性质以及物质的化学行为都具有关键意义。要在高考中熟练掌握并应用酸碱理论,首先需要对其有深入的理解。
酸碱理论有多种,其中最常见的是阿伦尼乌斯酸碱理论、布朗斯特劳里酸碱理论(也称质子酸碱理论)和路易斯酸碱理论。
二是要灵活运用不同的理论来分析问题。根据具体的情境和题目要求,选择最合适的酸碱理论进行解题。
三是要熟练掌握酸碱度的计算方法和相关公式,同时注意单位的换算和有效数字的保留。
酸碱中和反应的理论和实验
酸碱中和反应的理论和实验酸碱中和反应是化学中一种重要的反应类型,它在我们日常生活中随处可见。
从饮食到清洁,从医药到环境保护,酸碱中和反应都发挥着重要的作用。
本文将从理论和实验两个方面探讨酸碱中和反应的原理及其应用。
一、酸碱中和反应的理论基础酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。
在这个反应过程中,酸中的氢离子(H+)与碱中的氢氧根离子(OH-)结合形成水,并释放出大量的热。
这种反应符合质子转移的原理,即酸能够给出质子,碱能够接受质子。
根据酸碱的强弱程度,我们可以将酸碱分为强酸、强碱、弱酸和弱碱。
强酸和强碱在水中完全离解,产生大量的氢离子和氢氧根离子,反应速度快,反应完全。
而弱酸和弱碱只有一部分分子离解,反应速度较慢,反应不完全。
酸碱中和反应的理论基础可以通过酸碱指示剂的颜色变化来观察和验证。
酸碱指示剂是一种能够根据溶液的酸碱性质而改变颜色的物质。
例如,酚酞是一种常用的酸碱指示剂,它在酸性溶液中呈红色,在碱性溶液中呈蓝色。
通过观察酸碱指示剂的颜色变化,我们可以判断溶液的酸碱性质,从而了解酸碱中和反应的进行情况。
二、酸碱中和反应的实验方法为了验证酸碱中和反应的理论,我们可以进行一系列的实验。
下面以醋和苏打粉的反应为例进行说明。
实验材料和仪器:- 醋(酸)- 苏打粉(碱)- 量筒- 酸碱指示剂(如酚酞)实验步骤:1. 将一定量的醋倒入量筒中,记录醋的体积。
2. 将一定量的苏打粉倒入试管中。
3. 将试管倾斜,将醋缓慢加入试管中,观察颜色变化。
4. 重复实验,改变醋和苏打粉的比例,观察反应的速度和程度。
实验结果:当醋和苏打粉混合时,会产生大量的气泡,并伴随着剧烈的冒泡声。
此时酸碱中和反应正在进行,醋中的酸和苏打粉中的碱反应生成盐和水。
通过加入酸碱指示剂,我们可以看到溶液的颜色从红色逐渐变为蓝色,验证了酸碱中和反应的发生。
三、酸碱中和反应的应用酸碱中和反应在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些例子:1. 酸碱中和反应在食品加工中的应用:在制作面包、蛋糕等食品时,常常需要使用小苏打粉(碱性)来中和醋或柠檬汁(酸性),以促使面团发酵膨胀。
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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。
到了1776年,英国化学家卡文迪什(H.Cavendish1731—1810)又补充了一条酸的性质;⑥很多酸(如硫酸、盐酸等)和锌、铁、锡等金属作用生成氢气。
波义耳对碱的通性描述为①令人具有滑溜的感觉和去污的能力;②有溶解油和硫磺的作用;③有苦涩味;④有能够对抗酸的能力,并能销毁酸;⑤能使因酸的作用变成红色的石蕊溶液变为蓝色。
以上这些是古代人们在生产和生活实践中对酸碱现象的初步认识,是酸碱理论产生和发展的启蒙阶段,真正的近代酸碱理论是从拉瓦锡开始的。
1.2拉瓦锡酸的氧理论1770—1780年间,法国化学家拉瓦锡(voisi-er 1743—1794)企图从酸的组成来解释酸性现象,提出了氧是酸的组成成分和“酸化要素”即“酸化的基”理论,他认为凡是酸都应该含氧元素。
这个酸的氧理论,持续了七十年,一直影响到十九世纪,普遍地为人们所接受,他明确指出,非金属元素在氧中燃烧生成酸;金属元素在氧中燃烧生成碱。
1.3李比希酸的氢理论正当人们崇奉拉瓦锡酸的氧理论时,1789年法国化学家贝托雷(C.L.Bertholt 1748—1822)首先揭示了这个理论的缺陷,他发现氢氰酸(HCN)并不含有氧,但其水溶液却有较弱的酸性。
但是,由于氢氰酸的酸性比较弱,以致有人认为它根本够不上称为酸的资格,所以拉瓦锡关于酸的氧理论并没有因此而动摇。
后来,英国化学家戴维(H.Davy 1778—1829)用普通的盐酸(HCl)来验证,也同样证实了拉瓦锡的错误。
在1838年,德国化学家李比希(J.F.V onliebi1803—1873)吸取了戴维等科学家研究的成果,并结合自己的研究,他重申并肯定认为:氢是酸的基本要素,所有的酸都是“含有容易被金属取代的氢的化合物”,这个酸概念的氢理论连续了近五十年。
由此我们可以看出,早期人们对酸碱的认识基本上还是经验性的,虽有一定的事实基础,但夹杂着人们的一些猜想,缺乏从分子本身严密的论证和论据。
2.酸碱理论的定义2.1 酸碱电离理论1887年瑞典化学家阿仑尼乌斯提出了他的酸碱电离理论:凡是在水溶液中电离产生的全部阳离子都是H+的物质叫酸;电离产生全部阴离子都是OH-的物质叫碱,酸碱的反应实质是H+和OH-结合生成水的反应。
例:酸HCl = H+ + Cl-碱NaOH = Na+ + OH-酸碱反应HCl + NaOH = NaCl + H2O实质H++OH-=H2O电离理论从化学组成上揭示了酸碱的本质,提高了人们对酸碱的认识,对化学发展起了很大的作用。
由于水是最常用的溶剂,因此酸碱电离理论长期以来一直到现在仍然为人们熟悉和普遍采用.2.2 酸碱质子理论Lowry提出了酸碱质子理论,质子理论认为:凡是能给出质子的任何含氢原子的分子或离子称为酸,凡是能接受质子的分子或离子就是碱。
间而言之,酸是质子的给予体,碱是质子的接受体.例:酸1+碱2=碱1+酸2HCl+NH3=Cl-+NH4+ H2O+HS-=OH-+H2S酸碱质子理论表明酸和碱是相互依存的,且不论物质是气态、熔融态,在水溶液中或者是在非溶液中都可以是酸碱. 按照酸碱的质子理论,酸与碱之间的反应就是质子转移的反应.上述两反应中的每一个反应中的酸是碱的共轭酸,而碱是酸的共轭碱.强酸的共轭碱是弱酸,而强碱的共轭酸是弱酸. 在质子酸碱论中,酸碱强弱不仅取决于酸碱本身释放质子与接受质子的能力,同时也决定于溶剂接受和释放质子的能力,因此,要比较各种酸碱的强度必需固定同一溶剂,在不同的溶剂中,同一物质的酸碱性会不同。
通常,我们以水作溶剂来比较各种酸、碱传递质子的能力,通过测定各种弱酸弱碱的电离平衡常数即可对比酸碱的强弱。
弱酸与它对应共轭碱的酸碱常数乘积等于水的离子积常数K w。
酸常数越大,对应共轭碱的碱性越弱;碱常数越小,碱性越弱。
因此在同一溶剂中,酸碱的相对强弱取决于酸的本性。
但同一酸碱在不同的溶剂中的相对强弱并非固定不变的,它取决于溶剂性质的差异。
例如在比较HCl和HAc的酸性时,可以用H2O 作溶剂:HCl + H2O ===== H3O++ Cl-强酸1强碱2强酸2强碱1HAc +H2O ====== H3O+ +Ac-弱酸1弱碱2强酸2强碱1可见,HCl酸性在以水为溶剂时比HAc是酸性强,水是区分试剂。
但是,若用液氨作试剂来比较HAc 和HCl的强弱时:HCl + NH3 ===== NH4++ Cl-强酸1强碱2弱酸2弱碱1HAc + NH3 =====NH4++ Ac-强酸1强碱2弱酸2弱碱1可见,HCl和HAc在液氨中都是强酸,它们的相对强弱变得不可区分,因此液氨被称为“拉平试剂”,这种由于选用非水试剂而使水试剂下酸性或碱性强弱可以被区分的酸或碱,其强弱变得不能区分出来的效应称为“拉平效应”。
因此,物质的酸碱性在不同溶剂中可以变化,弱可变强,强可变弱。
甚至在不同溶剂中,酸可以变碱,碱可以变酸。
2.3 酸碱溶剂体系理论酸碱质子理论之后,Cady和Elsey提出酸碱溶剂体系理论。
在酸碱溶剂体系理论中,最需要关注的问题就是溶剂的自偶解离。
最常见的非水质子溶剂液氨与水,它们的自偶解离均产生一对特征正负离子:2H2O ===== H3O+(特征正离子)+ OH- (特征负离子)2NH3===== NH4+(特征正离子)+NH2-(特征负离子)一些非质子溶剂也有自偶解离,如溶剂N2O4和SO2分别以下面方式自偶解离:N2O4 ===== NO+ (特征正离子)+NO3-(特征负离子)2SO2 ==== SO2+(特征正离子)+SO32-(特征负离子)酸碱溶剂体系理论认为,在一种溶剂中能解离出溶剂的特征正离子或能增大特征正离子的浓度的物质称为酸;同样理解在一种溶剂中能解离出该溶剂的特征负离子或者能增大特征负离子浓度的物质称为碱。
2.4 路易斯酸碱1923年,Leswis提出了酸碱电子理论。
酸碱电子理论认为:凡是可以接受电子对的物质称为酸,凡是可以给出电子对的物质称为碱。
它认为酸碱反应的实质是形成配位键生成酸碱配合物的过程。
按照理论,酸是电子的接受体,必须具有可以接受的电子的空轨道,而碱是电子的给予体,必须具有共享的孤对电子。
例:Cu2+可以接受电子对,类似的还有:H+、Ag+、BF3NH3可以给出电子对,类似的还有:OH-、酸碱之间的反应,如:Cu2++4NH3=Cu(NH3)2+4这些反应的本质是路易斯酸接受了路易斯碱的电子对,生成酸碱配合物。
不在是质子转移,而是电子对的转移.在酸碱电子理论中,一种物质究竟是酸还是碱,应该在具体的反应中确定,在反应中接受电子对的是酸,给出电子对的是碱。
2.5 软硬酸碱理论根据酸碱得失电子对的难易程度将酸分为软、硬酸,碱分为软、硬碱。
硬酸:接受电子对的原子。
其电子云的变形性小,半径小,电荷高的一般都是硬酸。
如:Na+、Mg2+、B3+、Cr3+、Fe3+软酸:接受电子对的原子,其电子云的变形性大,半径大电荷低的正离子一般都是软酸。
如:Cu+、Ag+、Hg2+、Pt2+交界酸:变形性介于软硬酸之间。
如:Cu2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Sn2+等硬碱:给出电子对的原子的电负性大,不易变形,不易失去电子,如:F-、CN-软碱:给出电子对的原子的电负性小,易变形,易失去电子,如:I-、S2-交界碱:失去电子的能力处于软硬碱之间,如:Br-、N2软硬酸碱理论能广泛地解释酸碱反应,并很方便解释配合物的稳定性,软硬酸碱反应的规则是:软亲软,硬亲硬,软硬一起不稳定。
但应该指出的是:软硬酸碱的分类是相对的,它们之间不存在绝对的界限。
即使在同一种类别中,酸碱的软硬性也不是相等的,如碱金属阳离子属于硬酸,但相比之下,Li+比Cs+硬。
N在不同的路易斯酸中其软硬性不同,如NH3是硬酸,而C5H5N属交界碱。
2.6酸碱的氧化物-离子理论Lux和Flood基于氧化物中,氧离子的转移,将酸定义为氧离子的接受体,碱定义为氧离子的给予体。
例如:SiO2+O2-=SiO32-CaO=Ca2++ O2-该理论认为酸与碱之间的反应是氧离子转移的反应,因此该理论又称为酸碱的氧离子理论。
某些氧化物根据与其反应的另一种氧化物性质的不同,既可作为酸,也可作为碱,例如ZnOZnO+S2O72-=Zn2+ +2SO42-Na2O+ZnO=Na+ +ZnO22-3.各酸碱理论的优点和缺点,即应用的广泛与局限3.1 电离理论电离理论从化学组成上揭示了酸碱的本质,并应用化学平衡原理找到了衡量酸碱强弱的定量标度,但也有缺陷,它把酸碱只限于水溶液体系中,因为许多物质在非水溶液中不能电离出H+和OH-,却表现出酸和碱的性质,且很多酸碱反应可在非水溶液中进行,也可在没有溶剂的非液体系中进行.这样就不能解释一些不含OH-基团的分子(如NH3)或离子(如F-,CN-,CO32-等)在水中所表现出的碱性。