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酸性
鎖定
- 中文名
- 酸性
- 外文名
- acidity
- 定 義
- 在水溶液,25℃下,當pH<7時
- 特 性
- 使紫色石蕊變為紅色
酸性基本簡介
acidity,一般能使紫色石蕊變為紅色等。常温下溶液的pH值在7以下時都呈酸性反應。pH值愈小,酸性愈強。酸能與鹼發生中和反應生成鹽和水,以及能使酸鹼指示劑變色、與活潑金屬反應生成氫氣,還有與某些鹽發生複分解反應生成新酸和新鹽的一類通性,稱為酸的酸性。
酸性酸鹼理論的發展
酸性酸鹼電離理論
瑞典科學家阿倫尼烏斯(Arrhenius)總結大量事實,於1887年提出了關於酸鹼的本質觀點——酸鹼電離理論(Arrhenius酸鹼理論)。在酸鹼電離理論中,酸鹼的定義是:凡在水溶液中電離出的陽離子全部都是氫離子的物質叫酸;電離出的陰離子全部都是氫氧根離子的物質叫鹼,酸鹼反應的本質是氫離子與氫氧根離子結合生成水的反應。侷限性:在沒有水存在時,也能發生酸鹼反應,例如氯化氫氣體和氨氣發生反應生成氯化銨,但這些物質都未電離,電離理論不能討論這類反應。要解決這些問題,必須使酸鹼概念脱離溶劑(包括水和其他非水溶劑)而獨立存在。同時,酸鹼概念不能脱離化學反應而孤立存在,酸和鹼是相互依存的,而且都具有相對性。
酸性酸鹼電離理論
富蘭克林(Franklin)於1905年提出酸鹼溶劑理論,其內容是:凡是在溶劑中產生該溶劑的特徵陽離子的溶質叫酸,產生該溶劑的特徵陰離子的溶質叫鹼。侷限性只能用於自偶電離溶劑體系;不能説明形如
的不在溶劑中進行的反應;不能説明在苯、氯仿、醚等不電離溶劑體系中的酸鹼反應。
酸性酸鹼質子理論
布朗斯特(J.N.Bronsted)和勞裏(Lowry)於1923年提出了酸鹼質子理論(Bronsted酸鹼理論),對應的酸鹼定義是:”凡是能夠給出質子的物質都是酸;凡是能夠接受質子的物質都是鹼。”由此看出,酸鹼的範圍不再侷限於電中性的分子或離子化合物,帶電的離子也可稱為“酸”或“鹼”。若某物質既能給出質子,也能接受質子,那麼它既是酸,又是鹼,通常被稱為”酸鹼兩性物質“。為了區別出酸鹼質子理論,有時會將該理論中的”酸“稱作”質子酸“,該理論中的”鹼“稱為”質子鹼“。
酸性酸鹼電子理論
1923年美國化學家吉爾伯特·牛頓·路易斯(Gilbert Newton Lewis)指出,沒有任何理由認為酸必須限定在含氫的化合物上,他的這種認識來源於氧化反應不一定非有氧參加。路易斯是共價鍵理論的創建者,他用結構的觀點,提出了酸鹼電子理論(Lewis酸鹼理論):酸是電子的接受體,鹼是電子的給予體。酸鹼反應是酸從鹼接受一對電子,形成配位鍵,得到一個酸鹼加合物的過程,該理論體系下的酸鹼反應被稱為酸鹼加合反應。無法準確描述酸鹼的強弱程度,難以判斷酸鹼反應的方向與限度。
酸性軟硬酸鹼理論
在前人工作的基礎上,拉爾夫·皮爾遜(Ralph G. Pearson)於1963年提出軟硬酸鹼理論(HSAB):體積小,正電荷數高,可極化性低的中心原子稱作硬酸,體積大,正電荷數低,可極化性高的中心原子稱作軟酸。將電負性高,極化性低難被氧化的配位原子稱為硬鹼,反之為軟鹼;除此之外的酸鹼為交界酸鹼。適用範圍不能包括整個Lewis酸鹼體系。
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酸性酸的通性
酸的通性 對於酸的定義,我們説電離時生成的陽離子全部都是H+。這裏我們要特別注意的是“陽離子”“全部”“H+”幾個關鍵字。下面我們以常見的硫酸和鹽酸為例來説明酸的通性。
酸的通性 | 鹽酸 | 硫酸 |
與指示劑的變化 酸使紫色石蕊試液變紅,使無色酚酞試液不變色 | 鹽酸使紫色石蕊試液變紅, 無色酚酞試液不變色 | 硫酸使紫色石蕊試液變紅, 無色酚酞試液不變色 |
金屬+酸→鹽+氫氣 | ||
鹼性氧化物+酸→鹽+水 | ||
鹼+酸→鹽+水 | ||
鹽+酸→另一種鹽+另一種酸 |
注意:
(1)在‘金屬+酸→鹽+氫氣’中,酸通常指的是稀硫酸和稀鹽酸,不能是濃硫酸或硝酸。因為濃硫酸或硝酸都有強氧化性,與金屬反應時不能生成氫氣而生成了水;金屬是指在金屬活動順序表中排在‘氫’前面的活潑金屬,排在‘氫’後的金屬不能置換酸中的氫。
(2)通過金屬跟酸的反應情況導出金屬活動順序表:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動性由強逐漸減弱
金屬活動性順序中,金屬位置越靠前,活動性越強,反應越劇烈,所需時間越短。
(3)濃硫酸具有吸水性,通常用它作為乾燥劑。硫酸還具有脱水性,它對皮膚或衣服有很強的腐蝕性。稀釋濃硫酸時一定要把濃硫酸沿着器壁慢慢地注入水裏,並不斷攪動,切不可把水倒進濃硫酸裏,如果把水注入濃硫酸裏,水的密度較小,會浮在硫酸上面,溶解時放出的熱會使水立刻沸騰,使硫酸液向四處飛濺,容易發生事故。
酸性酸性強弱
酸性判斷方法
2.同種元素的不同價態含氧酸,元素的化合價越高,酸性越強。如酸性:
4.非同一主族元素的無氧酸酸性,需靠記憶。如酸性: