极美酸

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极美酸 酸

       

 电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸,与碱相对。酸碱质子理论涉及的酸概念:酸碱离子理论是阿累尼乌其斯(Arrhenius)根据他的电离学说提出来的。他认为在水中能电离出氢离子并且不产生其它阳离子的物质叫酸。盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)碳酸(H2CO3)在水溶液中电离时,产生的阴离子(酸根)虽然各不相同,但产生的阳离子(H+)却是相同的,因此它们在性质上有共同的地方,例如具有酸味;能溶解许多金属;能使蓝色石蕊试纸变红等等,这些性质实际上就是H+的性质。
  酸是一类化合物的统称,分为无机酸和有机酸。酸在化学中狭义的定义是:在水溶液中电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物(比如H2SO4是酸,而NaHSO4不是)。此定义称为-{zh-hk:阿瑞尼士;zh-cn:阿仑尼乌斯}-(S.Arrhenius)酸。这类物质大部分易溶于水中,少部分,如:硅酸,难溶于水.酸的水溶液一般可导电,其导电性质与其在水中电离度有关,部分酸在水中以分子的形式存在,不导电;部分酸在水中离解为正负离子,可导电。较广义的定义,则认为反应中能提供质子的是酸,反之为碱,此定义称为布忍斯特(J.M.Bronsted)-罗瑞(T.M.Lowry)酸。另外还有被称为-{zh-hk:刘以士;zh-cn:路易斯}-(G.N.Lewis)酸的定义,定义酸为电子对的接受者,范围更为广泛。酸可以和碱进行中和作用(neutralization),生成水和盐
  根据酸在水溶液中电离度的大小,有强酸和弱酸之分,一般认为,强酸在水溶液中完全电离,如盐酸、硝酸;弱酸在水溶液中部分电离,如乙酸碳酸
  比较酸的强度,可比较它们在一种碱中的离解常数。根据广义的定义,水就是一种碱,故对弱酸,比较在水中的离解常数即可。这叫“水的区分效应”。强酸之间的比较,不能用水,这叫水的“拉平效应”;不过可以使用更强的碱。像乙烯和乙炔这样的弱酸,几乎不在水中电离,使水的区分效应不明显,可使用更强的碱。
  根据酸中所含的可电离的氢离子数目的多少,可分为一元酸(如HCl、CH3COOH)、二元酸(如H2CO3、H2C2O4)、三元酸(如H3PO4)。根据酸中是否含氧,可分为无氧酸和含氧酸。无氧酸都称为氢某酸,如氢硫酸(H2S)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)、氢氟酸(HF)、氢氰酸(HCN)等。含氧酸的种类比较多,如HClO=次氯酸,HClO2=亚氯酸,HClO3=氯酸,HClO4=高氯酸(也称过氯酸)。酸的用途很广,几乎重要的工业都要使用各种酸。酸对于人体的生理活动也至关重要,人的体液必须保持一定酸度。
  含氧酸的命名﹕对于分子中只含一个成酸元素的简单含氧酸﹐将其较为常见的一种称某酸﹐其他含氧酸按成酸元素的氧化数较某酸高﹑低或有无过氧─O─O─结构而命名。例如氯酸HClO3(氯的氧化数为+5)﹑高氯酸HClO4(氧化数+7)﹑亚氯酸HClO2(氧化数为+3)﹑次氯酸HClO(氧化数+1)﹔又如HSO﹑HSO8中含有─O─O─键﹐称过氧一硫酸﹑过氧二硫酸。两个简单含氧酸缩去一分子水后生成的酸称焦酸(或称一缩某酸)﹐例如﹕
  也有用重作词头来命名的﹐例如﹕
  简单含氧酸脱去(全部)氢氧基而生成的基称醯基﹐如─SO─称硫醯基﹐CrOCl称铬醯氯。
  若把含氧酸的化学式写成MO(OH)(M为金属)﹐就可以根据值来判断常见含氧酸的强弱﹕
  =0极弱酸﹐如硼酸H3BO3

极美酸 ⒈化学性质

       

酸一般有腐蚀性。弱酸在水溶液中存在电离平衡如下﹕
  [HA]﹑[H+]﹑[A-]分别是HA﹑H+﹑A-的物质的量浓度﹐是弱酸HA的电离平衡常数。例如﹐298K时乙酸的电离常数为1.8×10-5﹐氢氟酸为7.2×10-4。电离平衡常数随弱电解质的浓度和温度有很小的变化。
  在一定温度下﹐弱酸的电离度因溶液变稀而增大﹐如0.10﹑1.0×10-3﹑1.0×10-4乙酸的电离度分别为1.34﹑13.4﹑42%﹐无限稀释时完全电离。
  多元弱酸的电离是分步进行的。例如﹐磷酸分三步电离﹐每步都有相应的电离平衡常数﹕
  水是无机化合物极好的溶剂﹐离子能被水分子强烈吸引而稳定﹐酸中H+是裸露的质子﹐直径为10-3皮米﹐能强烈地与水分子结合成H3O+。例如﹐水合高氯酸晶体HClO4.H2O实际上是由HO+和ClO4-组成﹐在水溶液中HO+和其他三个水分子结合成HO。目前常用H表示水溶液中的氢离子。

极美酸 ⒉酸度

       

 1909年丹麦化学家S.P.L.索伦森建议用pH来表示[H+]。pH=-lg[H+]。
  酸性[H+]〉[OH-]pH〈7
  中性[H+]=[OH-]pH=7
  碱性[H+]〈[OH-]pH〉7
  可用pH试纸或酸度计(pH计)来检测溶液的pH值。

极美酸 ⒊应用用途

       
 酸的用途很广﹐许多工业和实验室都要用酸﹐常用的有硫酸﹑盐酸﹑硝酸。许多化学反应在水溶液中进行﹐pH值很重要。如将二氧化碳通入含Ca2+的溶液﹐能否得到碳酸钙沉淀﹐取决于溶液的pH值﹐某些反应须在恒定的pH值下进行﹐为此常用弱酸(硷)及其盐的溶液作缓冲溶液。正常人的血液pH=7.4(其中含有HCO和HCO﹑HPO和HPO)﹐稍微变动就会生病。
  3.酸与物质的反应
  1.与金属反应:包括铁(Fe+2HCl=FeCl2+H2)锌(Zn+H2So4=ZnSo4+H2)等
  2.与碱反应:包括氢氧化钠氢氧化钙等
  3.与盐反应:包括碳酸钙等
  4.与氧化物反应:包括氧化铁等

附图

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