酸碱理论和非水溶液
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Zn2+[SnCl4]2-
SO3 结合O2Fe(CN)2 结合CNCl2结合一个e SnCl4 结合2 个e
酸碱理论和非水溶液
酸碱正负理论是Lewis酸碱概念的扩展。 酸碱正负理论的优点:包括了涉及任意数目的 电子转移反应,比前面几种定义具有更广泛的含义; 更适用于氧化还原反应。 酸碱正负理论的缺点:但正是由于其适用范围 太过广泛,因此没有得到广泛的应用。
酸碱理论和非水溶液
作为电子对受体的Lewis酸,先决条件是在它的 分子、离子或原子团中必须要有空轨道;
作为Lewis碱的首要条件,是必须要有孤对电子。 Lewis酸碱的范围极为广泛,它包容了前面所论 及的三种酸碱定义,所以通常又把Lewis酸碱称为广 义酸碱。
酸碱理论和非水溶液
第一列
Fe3+
+
Cu2+
酸碱理论和非水溶液
§2.1 酸碱概念的发展
三百多年前,英国物理学家R. Boyle指出,酸 有酸味,使蓝色石蕊变红,碱有涩味和滑腻感,使 红色石蕊变蓝。
1771年A. L. Lavoisier根据硫和磷在氧气中燃烧 后的产物溶于水显酸性,指出O是所有酸类物质的 共同组成元素。
1881年英国化学家H. Davy以盐酸否定上述观点, 提出氢才是一切酸所不可缺少的元素。
酸碱理论和非水溶液
三、酸碱质子理论
酸:凡能给出质子的物质。
碱:凡能接受质子的物质
酸碱反应的实质:质子的转移,因此酸
Brnsted J N 丹麦物理化学家
碱反应也叫质子转移反应。 适用范围:既适用于水溶液体系,也适 用于非水溶液体系。
酸碱质子理论局限性:酸必须含有可离解的氢原子,
不能包括那些不交换质子而又具有酸性的物质。
酸碱理论和非水溶液
总结: 酸碱的概括性定义范围十分广泛,不仅包括了上述介
绍过的几种定义,而且也包括了目前基本上不用了的其它 酸碱理论。
然而,并非对酸碱所下的定义愈广就愈有用。事实上, 每种酸碱理论都有其各自的长处,但也都存在着缺陷。 因此,往往必须用不同的酸碱理论来处理不同的问题。
例如:在处理水溶液体系中的酸碱反应时,可用电离 理论或质子理论;在处理配位化学中的问题时,则往往要 借助于电子理论。所以,化学工作者必须掌握多种主要的 酸碱理论。
配合物)
酸碱理论和非水溶液
五、酸碱氧化物—离子理论 由Lux提出,Flood扩展。酸碱定义基于氧化物 中氧离子(O2-,可扩展到其它负离子)的转移。 酸是氧离子接受体; 碱是氧离子给予体。 碱=酸+O2- ;例:SO42-(碱) = SO3 (酸) + O2酸碱反应:碱+酸=盐;例:CaO+SO3 =CaSO4 适用范围:适用于高温、无水、无氢的熔融体系。
酸碱理论和非水溶液
G N Lewis 美国物理化学家
四、酸碱电子论 酸:是电子对的接受体 碱:是电子对的给予体
路易斯碱和质子碱是一致的。因 凡是能与H+结合者必然是电子对给予 体 。 仅 有 极 少 数 Lewis 碱 , 如 CO 不 能 接受质子。
路易斯酸比质子酸的范围更广。 例如金属离子等。
一、
酸碱理论和非水溶液
一、S. A. Arrhenius酸碱电离论
1、定义
酸:是在水溶液中能够电离,产生的
阳离子全部都是H+的物质;
Svante August Arrhenius
瑞典化学家
碱:是在水溶液中能够电离,产生的
阴离子全部是OH-的物质;
酸碱反应的本质:H++OH-=H2O。
二、酸碱的电离理论
酸
碱
酸碱理论和非水溶液
酸碱溶剂理论对溶剂的要求:必须是能够发生自 偶电离的极性溶剂。
酸碱溶剂理论扩大了溶剂的范围,也扩展了酸碱 概念,它包容了Arrhenius的酸碱理论。
酸碱溶剂理论局限性:不适用于不电离的溶剂中 的酸碱体系;也不适用于无溶剂的酸碱体系。
三、酸碱的溶剂理论
酸碱理论和非水溶液
三、
酸碱理论和非水溶液
六、 酸碱正负理论
由前苏联化学家Usanovich提出。
酸:凡是能够给出正离子或是能够与负离子化合
或接受电子的物质;
碱:凡是能够给出负离子或电子或接受正离子的
物质。
酸碱反应:酸 + 碱 =盐
SO3 Fe(CN)2 Cl2 SnCl4
Na2O KCN K Zn
Na2+SO42K4+[Fe(CN)6]4K+Cl-
+
H+
+
BF3
+
AlCl3
+
SiF4
+
CO2
+
I2
+
(路易斯酸 +
第二列 6H2O 4 NH3 H2O
NH3 Cl– 2 F– OH– (CH3)2CO 路易斯碱
第三列
[Fe(OH2)6]3+ [Cu(NH3)4]2+ H3O+ F3BNH3 [AlCl4]– [SiF6]2– HCO3– (CH3)2COI2
酸碱理论和非水溶液
1887年瑞典化学家S. A. Arrehenius提出了酸碱 电离理论(Arrehenius酸碱理论)。
1905年E. C. Franklin提出酸碱溶剂理论 1923年J. N. Bronsted和Lowry提出了酸碱质子 理论。 1923年G. N. Lewis提出电子理论。 Lux-Flood提出酸碱氧化物—离子理论。 1939年Usanovich提出酸碱正负理论。
酸碱理论和非水溶液
二、 E. C. Franklin酸碱溶剂理论
酸:凡能增加和溶剂相同阳离子的物质就叫做该溶 剂中的酸;
碱:凡能增加和溶剂相同阴离子的物质就叫做该溶 剂中的碱。
酸碱反应的实质:就是具有溶剂特征的阳离子和阴 离子相互作用形成溶剂分子。
例如:N 4 C H N l a 2 N N 3 (H l)H N a 2C N 3 (llH )
酸碱理论和非水溶液
2、贡献: (a)从现象到本质的飞跃:从物质的组成上阐明了酸、碱 的特征,它对化学科学的发展起到了积极作用。 (b)水是最常采用的溶剂,该理论一直到现在仍然为人们 所熟悉和普遍采用。 3、缺陷 (a)体系的局限性它把酸和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 有溶剂的非液态体系中进行。 (b)OH-的唯一性该理论仅把碱看成为氢氧化物,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。
SO3 结合O2Fe(CN)2 结合CNCl2结合一个e SnCl4 结合2 个e
酸碱理论和非水溶液
酸碱正负理论是Lewis酸碱概念的扩展。 酸碱正负理论的优点:包括了涉及任意数目的 电子转移反应,比前面几种定义具有更广泛的含义; 更适用于氧化还原反应。 酸碱正负理论的缺点:但正是由于其适用范围 太过广泛,因此没有得到广泛的应用。
酸碱理论和非水溶液
作为电子对受体的Lewis酸,先决条件是在它的 分子、离子或原子团中必须要有空轨道;
作为Lewis碱的首要条件,是必须要有孤对电子。 Lewis酸碱的范围极为广泛,它包容了前面所论 及的三种酸碱定义,所以通常又把Lewis酸碱称为广 义酸碱。
酸碱理论和非水溶液
第一列
Fe3+
+
Cu2+
酸碱理论和非水溶液
§2.1 酸碱概念的发展
三百多年前,英国物理学家R. Boyle指出,酸 有酸味,使蓝色石蕊变红,碱有涩味和滑腻感,使 红色石蕊变蓝。
1771年A. L. Lavoisier根据硫和磷在氧气中燃烧 后的产物溶于水显酸性,指出O是所有酸类物质的 共同组成元素。
1881年英国化学家H. Davy以盐酸否定上述观点, 提出氢才是一切酸所不可缺少的元素。
酸碱理论和非水溶液
三、酸碱质子理论
酸:凡能给出质子的物质。
碱:凡能接受质子的物质
酸碱反应的实质:质子的转移,因此酸
Brnsted J N 丹麦物理化学家
碱反应也叫质子转移反应。 适用范围:既适用于水溶液体系,也适 用于非水溶液体系。
酸碱质子理论局限性:酸必须含有可离解的氢原子,
不能包括那些不交换质子而又具有酸性的物质。
酸碱理论和非水溶液
总结: 酸碱的概括性定义范围十分广泛,不仅包括了上述介
绍过的几种定义,而且也包括了目前基本上不用了的其它 酸碱理论。
然而,并非对酸碱所下的定义愈广就愈有用。事实上, 每种酸碱理论都有其各自的长处,但也都存在着缺陷。 因此,往往必须用不同的酸碱理论来处理不同的问题。
例如:在处理水溶液体系中的酸碱反应时,可用电离 理论或质子理论;在处理配位化学中的问题时,则往往要 借助于电子理论。所以,化学工作者必须掌握多种主要的 酸碱理论。
配合物)
酸碱理论和非水溶液
五、酸碱氧化物—离子理论 由Lux提出,Flood扩展。酸碱定义基于氧化物 中氧离子(O2-,可扩展到其它负离子)的转移。 酸是氧离子接受体; 碱是氧离子给予体。 碱=酸+O2- ;例:SO42-(碱) = SO3 (酸) + O2酸碱反应:碱+酸=盐;例:CaO+SO3 =CaSO4 适用范围:适用于高温、无水、无氢的熔融体系。
酸碱理论和非水溶液
G N Lewis 美国物理化学家
四、酸碱电子论 酸:是电子对的接受体 碱:是电子对的给予体
路易斯碱和质子碱是一致的。因 凡是能与H+结合者必然是电子对给予 体 。 仅 有 极 少 数 Lewis 碱 , 如 CO 不 能 接受质子。
路易斯酸比质子酸的范围更广。 例如金属离子等。
一、
酸碱理论和非水溶液
一、S. A. Arrhenius酸碱电离论
1、定义
酸:是在水溶液中能够电离,产生的
阳离子全部都是H+的物质;
Svante August Arrhenius
瑞典化学家
碱:是在水溶液中能够电离,产生的
阴离子全部是OH-的物质;
酸碱反应的本质:H++OH-=H2O。
二、酸碱的电离理论
酸
碱
酸碱理论和非水溶液
酸碱溶剂理论对溶剂的要求:必须是能够发生自 偶电离的极性溶剂。
酸碱溶剂理论扩大了溶剂的范围,也扩展了酸碱 概念,它包容了Arrhenius的酸碱理论。
酸碱溶剂理论局限性:不适用于不电离的溶剂中 的酸碱体系;也不适用于无溶剂的酸碱体系。
三、酸碱的溶剂理论
酸碱理论和非水溶液
三、
酸碱理论和非水溶液
六、 酸碱正负理论
由前苏联化学家Usanovich提出。
酸:凡是能够给出正离子或是能够与负离子化合
或接受电子的物质;
碱:凡是能够给出负离子或电子或接受正离子的
物质。
酸碱反应:酸 + 碱 =盐
SO3 Fe(CN)2 Cl2 SnCl4
Na2O KCN K Zn
Na2+SO42K4+[Fe(CN)6]4K+Cl-
+
H+
+
BF3
+
AlCl3
+
SiF4
+
CO2
+
I2
+
(路易斯酸 +
第二列 6H2O 4 NH3 H2O
NH3 Cl– 2 F– OH– (CH3)2CO 路易斯碱
第三列
[Fe(OH2)6]3+ [Cu(NH3)4]2+ H3O+ F3BNH3 [AlCl4]– [SiF6]2– HCO3– (CH3)2COI2
酸碱理论和非水溶液
1887年瑞典化学家S. A. Arrehenius提出了酸碱 电离理论(Arrehenius酸碱理论)。
1905年E. C. Franklin提出酸碱溶剂理论 1923年J. N. Bronsted和Lowry提出了酸碱质子 理论。 1923年G. N. Lewis提出电子理论。 Lux-Flood提出酸碱氧化物—离子理论。 1939年Usanovich提出酸碱正负理论。
酸碱理论和非水溶液
二、 E. C. Franklin酸碱溶剂理论
酸:凡能增加和溶剂相同阳离子的物质就叫做该溶 剂中的酸;
碱:凡能增加和溶剂相同阴离子的物质就叫做该溶 剂中的碱。
酸碱反应的实质:就是具有溶剂特征的阳离子和阴 离子相互作用形成溶剂分子。
例如:N 4 C H N l a 2 N N 3 (H l)H N a 2C N 3 (llH )
酸碱理论和非水溶液
2、贡献: (a)从现象到本质的飞跃:从物质的组成上阐明了酸、碱 的特征,它对化学科学的发展起到了积极作用。 (b)水是最常采用的溶剂,该理论一直到现在仍然为人们 所熟悉和普遍采用。 3、缺陷 (a)体系的局限性它把酸和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 有溶剂的非液态体系中进行。 (b)OH-的唯一性该理论仅把碱看成为氢氧化物,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。