5.1 酸碱理论及其发展
5.1.1阿累尼乌斯(Arrhenius)电离理论
1887年Arrhenius提出，凡是在水溶液中能够电离产生H+ 的物质叫酸(acid)，能电离产生OH－的物质叫碱(base)，酸和碱的反应称为中和反应，酸碱反应的产物主要是作为溶剂的水和盐类。
酸碱发生中和反应生成盐和水：
NaOH + HAc NaAc + H2O
反应的实质是：H+ + OH－= H2O
根据电离学说，酸碱的强度用电离度α来表示。
对于弱电解质而言，在水溶液中仅仅是部分电离，
电离度：表示弱电解质达到电离平衡时的电离的百分数。
设HA为一元酸，它在水溶液中存在如下平衡HA H + + A－
电离度定义为
式中：c HA 表示一元弱酸的分析浓度(或总浓度)；[HA] 表示平衡浓度
在c HA一定的条件下，a值愈大，表示弱酸电离得愈多，说明该酸愈强。
K a，K b的意义：
①K a（或K b）值可以衡量弱酸（碱）的相对强弱，K值≤10－4认为是弱的。
10－2～K～10－3中强电解质（可以实验测得）
②同一温度下，不论弱电解质浓度如何改变，电离常数基本保持不变。
③K a，K b随温度而改变，（影响较小，一般可忽略）
Ka与α的关系：
以HA为例，初始浓度为C
HA A－+ H+
初始 c 0 0
平衡 c(1－α) cα cα
若c/Ka≤500时，1－α≈1
cα2＝K a
稀释定律
T 一定时，稀释弱电解质，c↘，α↗；反之c↗，α↘，Ka是常数。
人们把水溶液中氢离子的浓度定义为酸度，作为在酸碱反应中起作用大小的标志。
pH= －lg[H+]
电离理论的局限性：只适用于水溶液。
5.1.2酸碱质子理论
1923年由布朗斯台德(Brфnsted)提出。根据质子理论，凡是能给出质子(H+)的物质是酸；凡是能接受质子(H+)的物质是碱，它们之间的关系可用下式表示之：
酸质子＋碱
例如：
HA H+ + A－
酸碱相互依存的关系叫作共轭关系。上式中的HA是A－的共轭酸；A－是HA的共轭碱。HA
－A－称为共轭酸碱对。这种因质子得失而互相转变的每一对酸碱，称为共轭酸碱。
因此酸碱可以是中性分子、阳离子或阴离子，只是酸较其共轭碱多一个质子。
如：酸碱
HClO4 H+ +ClO4–
H 2CO3 H+＋HCO3－
HCO 3－ H+＋CO32－3
NH 4+ H+ + NH3
上面各个共轭酸碱对的质子得失反应，称为酸碱半反应。各种酸碱半反应在溶液中不能单独进行，而是当一种酸给出质子时，溶液中必定有一种碱来接受质子。
酸碱反应的实质——质子的转移。
例如HAc在水溶液中离解时，溶剂水就是接受质子的碱，它们的反应可以表示如下：
其结果是质子从HAc 转移到H2O，此处溶剂H2O起到了碱的作用，HAc离解得以实现。
为了书写方便，通常将H3O＋写作H＋，故上式简写为：
HAc H＋＋Ac－
水两性，水的质子自递作用：
平衡常数称为水的质子自递常数，即：
K w = [H3O+][OH－]
水合质子H3O+也常常简写作H＋，因此水的质子自递常数常简写作：
K w = [H+][OH－]
这个常数就是水的离子积，在25℃时等于10－14。于是：
K w = 10－14，pK w ＝14
根据质子理论，酸和碱的中和反应也是一种质子的转移过程，例如：
HCl＋NH3 NH＋Cl－
反应的结果是各反应物转化为它们各自的共轭酸和共轭碱。
5.2 配合物的性质
配位化合物（原称络合物complex compound）简称配合物，是一类有负电荷基团或电中性极性分子同金属或原子相连结着的化合物。
复杂离子在水溶液中较稳定地存在，这个复杂离子称配离子（complex ion），是物质的一种稳定单元，它可以在一定条件下解离为更简单的离子。
复盐（double salt）明矾K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O在水溶液中，可以全部解离成简单的K＋、Al3＋、SO42－，其性质犹如简单的K2SO4、Al2(SO4)3的混合水溶液。
Ag(NH3)2Cl，K2[HgI4]，Ni(CO)4这类“分子化合物”是靠配位键结合起来的，这也是配合物最本质的特点。配离子与带异电荷的的离子组成中性化合物――配合物。
定义：配合物是由中心离子(或原子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而成的复
杂离子(或分子)，通常称这种复杂离子为配位单元。凡是含有配位单元的化合物都称配合物。（1）配位化合物的组成和命名
配位化合物由一个中心离子、几个配位体以配位键结合而成的。下面以[Cu(NH3)4]SO4为例。
同理，K4[Fe(CN)6]中，4个K+为外界，Fe2+和CN－共同构成内界。在配合分子[Co(NH3)3Cl3]中，Co3+、NH3和Cl－全都处于内界，是很难离解的中性分子，它没有外界。
①中心离子(或原子)（central ion or central atom）
根据配位键的形成条件：原子（或离子）必须有空轨道，以接受孤对电子。一般是金属正离子或原子，（大多数是过渡金属，极少数是负氧化态），少数高氧化态的非金属元素。
②配位体（ligand）
在内界中与中心离子结合的，含有孤对电子的中性分子或阴离子叫做配位体。在形成配位键时，提供孤对电子的原子称为配位原子。如NH3――配位体，N――配位原子。
配位体有阴离子，如X－(卤素离子)，OH－，SCN－，CN－，RCOO－(羧酸根离子)，C2O42－，PO43－等；也可以是中性分子，如H
O，NH3，CO，醇，胺，醚等。
2
只含有一个配位原子的配位体称为单齿（基）配位体（unidentate ligand），如H2O，NH3；应含有两个或两个以上配位原子并同时与一个中心离子形成配位键的配位体，称多基配位体（multidentate ligand）。如乙二胺H2N-CH2-CH2-NH2(简写作en)及草酸根等。
多基配位体能和中心离子(原子)M形成环状结构，象螃蟹的双螯钳住东西起螯合作用一样，因此称这种多基配位体为螯合剂。
有些配位体虽然也具有两个或多个配位原子，但在一定条件下，仅有一种配位原子与金属配位，叫做两可配位体。如，硝基(—NO2－，以N配位)与亚硝酸根(—O—N＝O－，以O配位)，又如硫氰根(SCN－，以S配位)与异硫氰根(NCS－，以N配位)。
配位体中多数是向中心离子(或原子)提供孤电子对，但有些没有孤电子对的配位体却能提供出π键上的电子，例如乙烯(C2H4)、环戊二烯离子(C5H5－)、苯（C6H6）等。
③配位数（coordination number）
与中心离子直接以配位键结合的配位原子数目称为中心离子的配位数，配位键个数。
单基配位体：中心离子的配位数=配位体数目。
多基配位体：配位数=配位体的数目与齿数相乘。
中心离子的配位数一般为2，4，6，8等，其中最常见的是4和6。
影响配位数的因素有：
1）中心离子的电荷数：电荷越高吸引配位体的数目越多；
2）中心离子的半径：半径大，可容纳的配位体多，配位数也增大。
3）温度升高时，常使配位数减小。
④配离子的电荷
有机化学酸碱理论 1、阿伦尼乌斯酸碱理论： 水中离解的局限性 2、J.N.Brфnsted酸碱理论： 定义：在反应中能提供质子的分子或离子为酸；接受质子的分子或离子为碱。 酸碱的相对性：同一种物质，在一个反应中是酸，在另一个反应中也可能是碱。 共轭酸碱对：酸给出质子成为碱（酸的共轭碱），碱得到质子成为酸（碱的共轭酸） 酸越强，则酸的共轭碱越弱；碱越强，碱的共轭酸越弱。反应的结果就是强酸与强碱反应生成弱酸和弱碱。 3、G.N.Lewis酸碱理论： 定义：能够接受电子的分子和离子即Lewis酸；能够提供电子的分子和离子即Lewis碱。 Lewis酸：具有空轨道和未充满外层笛子轨道，电子受体，亲电试剂； AlCl3 BF3 FeCl3 ZnCl2 Ag+ R+ NO2+ Lewis碱：具有孤对电子和π电子，电子供体，亲核试剂。
NH3 ROH X- OH- RO- 酸碱理论 酸碱理论(acid-base theory) 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。 阿伦尼乌斯酸碱理论[1]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。③碳酸钠在水溶液中并不电离出氢氧根离子，但它却是一种碱。要解决这些问题，必须使酸碱概念脱离溶剂（包括水和其他非水溶剂）而独立存在。其次酸碱概念不能脱离化学反应而孤立存在，酸和碱是相互依存的，而且都具有相对性。解决这些难题的是丹麦J.N.布仑斯惕和英国T. M.劳里，他们于1923年提出酸碱质子理论。
循环冷却水PH值-碱度的理论计算和分析The PH value-alkalinity theory counting and analysis of circulating cooling water 李贺全 华北电力科学研究院有限责任公司北京 100045 关键词:碱度PH值曝气碳酸盐平衡 Key words: alkalinity PH value aeration carbonate equilibrium 摘要:循环冷却水和空气中的CO2在两者之间存在交换,由于循环冷却水系统的连续运行,冷却水和空气中的CO2达到平衡,此时的PH值可由公式准确计算出来。PH值的控制范围同循环水的浓缩倍率有密切关系,并对节水和腐蚀有重要影响。 Abstract: There is exchanging of CO2 between atmosphere and circulating cooling water. With the circulating cooling water operation continuous, the CO2 equilibrium can be produced between them. Then the PH value can be counted with equation by alkalinity exactly. The control range of PH value is related to the concentration cycles closely, and also play important role th the water conversation and corrosion. 循环冷却水的PH值是循环冷却水的一个非常重要的控制指标,它同冷却水系统换热面的结垢和腐蚀密切相关。在一个具体的循环冷却水系统中,冷却水的PH值常控制在一定的范围之内。由于循环水在运行时,循环水在水塔喷淋向下,而周围空气进入凉水塔后自下向上流动。因此,存在空气和冷却水之间的气体交换。由于存在这种交换作用,循环水的PH值计算有不同于其它天然水PH值的计算方法。 1.循环冷却水运行中的曝气作用 循环冷却水运行时,冷却水在传热面受热升温。在冷却水塔和空气完成热交换,循环水降温冷却。同时,在循环水喷淋下降过程中,循环水同空气接触,空气的温度升高。受热后的空气变稀薄,压力下降。和水塔外部的空气形成压差。由于循环水的连续运行,这种压差得以保持。周围的空气就会连续不断进入水塔上升,和喷淋向下
酸碱理论的发展概况 摘要：在实验化学的早期，人们就认识了酸和碱，知道了它们的某些特殊性质。 比如酸:使石蕊变红，有酸味；碱:使石蕊变蓝，有苦涩味，酸能溶解活泼金属等等，这就是酸碱理论的萌芽时期。随着化学水平的提高，相继出现了Arrhenius的酸碱电离理论，Bronsted-Lowry的酸碱质子理论及后期的Lewis酸碱理论。本文将具体介绍酸碱理论的发展概况及它们的一些优缺点等方面的内容。 关键词：酸碱电离理论溶剂理论酸碱质子理论 Lewis酸碱理论软硬酸碱理论 人们对于酸、碱的认识是从它们所表现的性质开始的。早在公元前，人们就知道了醋的存在，并知道醋是有酸味的。在公元8世纪左右，阿拉伯的炼金术士制得过硫酸、硝酸。但在当时，人们除了知道它们具有酸味外，并不了解它们更多的性质。因此认为：凡具有酸味的物质都是酸。“酸”这个字在拉丁文中写作“acidus”，就是表示“酸味”的意思。所以得出结论：酸是化合物，溶解于水是产生导电溶液，有酸味。碱也能生成导电溶液，然而却带苦味，摸起来滑润〔1〕。 17世纪后期，随着生产和科学的发展，科学家开始注意比较系统地研究酸和碱的性质。他们发现，酸除了具有酸味外，还能使指示剂变色，能被某些金属置换出氢气；碱有涩味，也能使指示剂变色，并能与酸中和生成盐和水。 18世纪后期，当氧元素被发现以后，人们开始从组成上认识酸碱，以为酸中一定含有氧元素； 到了19世纪初，随着盐酸等无氧酸的发现，科学家认识到有些酸(如盐酸)并不含有氧，但它们同样具有酸的性质。据此，英国的戴维(Davy)提出了“氢才是组成酸所不可缺少的元素”的观点。 到了1987年，Arrhenius S A 提出了酸碱电离理论：在水溶液中电离生成的阴离子全都是H+的物质叫做酸；在水溶液中电离生成的阳离子全都是OH—的物质叫做碱；酸碱中和反应的实质是H+和OH—结合生成H2O（2）。Arrhenius 的电离学说，使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。HA = H+ + A- 电离出的正离子全部是 H+ ,MOH = M+ + OH- 电离出的负离子全部是 OH- 。进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准，即 Ka , Kb 。 Arrhenius 理论在水溶液中是成功的。但其在非水体系中的适用性，却受到了挑战。试比较下列两组反应： 2 H2O = OH- + H3O+ NaOH + (H3O)Cl = NaCl + 2 H2O 2 NH3 = NH2- + NH4+ NaNH2 + NH4Cl = NaCl + 2 NH3 溶剂自身的电离和液氨中进行的中和反应，无法用 Arrhenius 的理论去讨论，因为它把碱限制为氢氧化物，而对氨水呈碱性的事实也无法说明，这曾使人们长期误认为氨水是NH4OH，但实际上从未分离出这种物质。还有，解离理论认为酸和碱是两种绝对不同的物质，忽视了酸碱在对立中的相互联系和统一。（网络资料）。 不过Arrhenius 的电离学说是一个较为实用的观点，它是根据物质在水溶液中所产生的离子来定义的，虽然这种理解在某种程度上忽视了溶剂在酸碱体系中的作用，也牺牲了对酸碱关系的某些相当有用的见解（3）。 针对阿氏理论的不足点，富兰克林(Franklin)在1905年提出了他的溶剂理论(简称溶剂论)。
化学酸碱理论的历史、发展及应用 作者：李禄平 学院：材料学院专业：材料成型及控制工程学号：1120910328 电话：邮箱： 摘要：酸碱是化学这门学科非常重要的组成部分，它的概念的形成却经历了前后三百年的时间，不同的理论对于酸碱有不同的定义，然而最著名的就是酸碱电离理论和酸碱质子理论，经过许多科学家的研究和完善，使得化学界对酸碱的概念的认识有了更加深刻的认识。 关键字：酸碱；盐；酸碱电离理论；酸碱质子理论；酸碱电子理论 一，人们最初对酸碱的认识 酸碱对于化学来说是一个非常重要的部分，在日常生活中，我们接触过很多酸碱盐之类的物质，例如调味用的食醋，它就是一种有机酸（CH3COOH)；建筑上用的熟石灰是一种碱（Ca(OH)2）等等。刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。有酸味的物质就归为酸一类；而接触有滑腻感的物质，有苦涩味的物质就归为碱一类；类似于食盐一类的物质就归为盐一类。直到17世纪末期，英国化学家波义耳才跟据实验的理论提出了朴素的酸碱理论： ㈠：只要该物质的水溶液能溶解一些金属，能与碱反应失去原来的性质并且能使石蕊的水溶液变红，那么称它为酸。 ㈡：只要该物质的水溶液有苦涩味，能与酸反应失去原来的性质并且能使石蕊的水溶液变蓝，那么称它为碱。 从我们现在的眼光来看，这个理论明显有很多漏洞，如碳酸氢钠，它符合碱的定义，但是它实际上是一种盐。这个理论主要跟很多盐相混淆。 后来人们又试图从酸碱的元素组成上来加以区分，法国化学家拉瓦锡认为，氧元素是酸不可缺少的元素。然而英国的戴维以盐酸并不含氧的实验事实证明拉瓦锡的理论是错误的。戴维认为氢才是酸的不可或缺的元素，要判断一个物质是不是酸，要看他是否含有氢原子。然而很多盐跟有机物都含有氢原子，显然这个理论过于片面了。德国化学家李比西接着戴维的棒又给出了更科学的解释：所有的算都是含氢化合物，其中的氢原子必须很容易的被金属置换出来，能跟酸反应生成盐的物质则是碱。但是他又无法解释酸的强弱的问题。随着科学的发展，人们又提出了更加科学的解释，使得酸碱理论愈发成熟。 二，酸碱电离理论 1887年瑞典科学家阿伦尼乌斯率先提出了酸碱电离理论。他认为，凡是在水溶液中电离出来的正离子都是氢离子的物质就是酸，凡是在水溶液中电离出来的负离子都是氢氧根离子的物质就是碱。酸碱反应的实质其实就是氢离子跟氢氧根离子的反应。 这个理论能解释很多事实，例如强酸与弱酸在性质上的差别的问题，强酸的水溶液由于
酸碱理论 发表日期：2004年5月4日已经有1079位读者读过此文【编辑录入：张保国】 化学中酸和碱的概念是在科学发展过程中不断更新的．在19世纪末奥斯特瓦尔德的影响下，根据电解质离解的理论，化学界中形成了这样的概念：氢离子是酸性的体现者，酸的强度与浓度成正比；氢氧离子则是碱性的体现者，碱的强度与浓度成正比。因而，酸碱中和作用就是氢离子和氢氧离子相互作用生成水的反应。在当时，这一概念经过测定不同的酸碱的中和热证明是符合事实的。 与此同时，人们在实验中发现，除去杂质的纯水具有微弱的导电性。因此，在水中游离的的氢离子和氢氧根离子存在，而且，当时的人们已测定水中离子的浓度积为10-14。当时通常认为水的离解可能用下列方程表示：2H2O=H3O++OH- 其生成物是氢氧根离子。 同时，在25℃时测定纯水的导电率，得出H+和OH-两种粒子的浓度均为10-7mol/L。1909年，哥本哈根的化学家索伦森又提出了用氢离子浓度的负对数PH来表示氢离子浓度。 虽然为，根据电解质离解学说的原理，似乎关于酸和碱的概念已经很明确，但是在20世纪初由于发现了许多新的实验事实，关于酸和碱的确切定义的问题又被提出来了。在当时的许多新发现中，最具代表性的事实乃是在醋酸钠对盐酸进行库仑已法滴定时，所得到的滴定曲线和用碱滴定盐酸时得到的曲线颇为相似。 早在1908年，英国曼彻斯特的科学家拉普斯根据测定水对醇溶液中酯化作用的影响提出，酸是氢离子的给予体（即质子的给予体），碱则是氢离子的接受体。1923年，英国剑桥大学的教授洛里和丹麦布朗斯台德，以及同是丹麦人的比约鲁姆都同时而又各自独立地扩展了这些概念。在3人之中，布朗斯台德将酸碱理论发展得最完备。根据布氏的理论，酸应该是能给出质子的各种分子或离子（即质子给予接受体）。 依据布朗斯台德的观点来看，铵离子应该看成是酸，原因是它能够给出质子而生成NH3；氨因此是碱，原因是它能够接受质子。推而广之，则酸中的阴离子可以看作碱。所以，酸所生成的盐，理所应当呈碱性。布朗斯台德的理论进一步论证了不含氢的基（或离子）做质子给予体所需的条件。
酸碱度理论及其在涂料设计中的应用 福士科铸造材料（中国）有限公司 宋会宗 一、 概述 铸件浇注过程中在涂料和金属液之间会发生各种复杂的界面反应。其中有两大类型的反应最为重要：一是氧化还原反应，二是酸碱反应。两者又存在着紧密的相互联系、相互影响。许多铸件的表面缺陷如粘砂、砂眼、麻坑、皱皮等都与这两大类反应有关。 铸造合金由于化学成分的不同会表现出不同的酸碱性。铸造涂料及型砂的各种组份也具有不同的酸碱性。如何判断各种耐火材料或造型材料以及铸造合金的酸碱性是摆在我们面前的重要课题。 以前，我们对铸造合金及氧化物酸碱性的认识是不全面和模糊不清的，经验成分较多。众所周知，高锰钢是碱性钢种，必须用碱性或中性的耐火材料。而对于大多数其他铸造合金的酸碱性以及合金元素如何影响金属的酸碱性则没有清楚的认识。我们知道CaO 、MgO 、K2O ，Na2O 等氧化物是碱性的，也知道SiO2是酸性的,Al2O3是中性的或两性的。但是对于很多常见的合金元素Cr Co Ni Mo V Nb Cu W R E 形成的氧化物的酸碱性以及这些元素对金属的酸碱性的影响的认识还很不够。另外，对于金属元素在不同价态时其氧化物的酸碱性有何不同也很少提及，资料报道也很少，更没有定量描述。合金的酸碱性与金属液高温氧化的产物有关。大部分耐火材料或矿物也由氧化物或复杂氧化物组成。因此，如果能够搞清各种氧化物的酸碱性，便能更加深入地认识金属与造型材料之间的界面反应机理，以及由此造成的各种铸件表面缺陷，也有利于新型涂料的开发及设计。 二、 二元氧化物二元氧化物酸碱性酸碱性酸碱性的标度方法的标度方法
实际上，九十年代我国化学理论工作者对氧化物的酸碱性就已做过一些研究并取得了一些有价值的研究结果，但没有得到铸造工作者的重视。归结起来前人对二元氧化物酸碱性的标度方法主要有三种：即酸碱反应生成自由能法、离子参数法和氧的电荷分数法。酸碱反应生成自由能法的原理是以典型的酸性氧化物如SiO2及碱性氧化物如CaO为参比标准，计算出各种氧化物与参比物反应生成复合氧化物的生成自由能变化。与酸性参比物反应的生成自由能负值越大，说明该氧化物的碱性越强。与碱性参比物反应的生成自由能负值越大，该氧化物的酸性越强。这样根据各种氧化物与参比物生成复杂氧化物的生成自由能的大小，就可确定出各种氧化物的酸碱性强弱。但这种方法需要大量的热力学数据和复杂的计算，实际应用受到很大限制。离子参数法是采用离子参数电离势I及有效核电荷数Z * 与离子半径R 之比Z* / R 来标度氧化物的酸碱性。该方法用氧化物离子参数函数A = I+ 1. 24Z* / R-38. 87来定量标度氧化物的酸碱性。离子参数法能较好地反应各种氧化物的酸碱性，但由于离子参数比较抽象，有些参数的计算也比较复杂，实际的应用也受到诸多限制。 氧的电荷分数法是根据桑德逊电负性均衡原理，按氧化物中氧的电荷分数对二元氧化物酸碱性进行定量标度的方法，因为氧原子在氧化物中电子云的分布情况对氧化物的酸碱性质有直接影响。桑德逊电负性均衡原理是理论化学中的一个重大发现，在无机化学研究中有很多重要的应用。该原理认为两个或两个以上具有不同电负性的原子在成键过程中, 将自动调整各自电负性初始值, 直至电负性趋于均等。这时化合物所具有的电负性值被称为该化合物的电负性均衡值。孙家跃根据这一原理建立了标度二元氧化物的酸碱性标度方法。该标度方法采用桑德逊电负性代替鲍林电负性，考虑了元素在化合物中所处的不同价态对原子电负性的影响，因此其结果更接近实际。
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(https://www.doczj.com/doc/483093847.html,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。
酸碱概念的历史与发展 摘要：酸碱是化学中的重要概念。在化学的发展史上，对于酸碱概念的定义，各有千秋。但是，酸碱概念是人们定义出来的，任何定义都有局限性。 关键词：酸碱电离理论；酸碱质子理论；酸碱电子理论 引言 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。 最早提出酸、碱概念的是英国R.玻意耳。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。 酸碱理论 1.酸碱电离理论 1887年，瑞典化学家阿伦尼乌斯创立了酸碱电离理论，他提出酸即在水溶液中凡是电离产生的阳离子全部都是氢离子的物质，碱即在水溶液中凡是电离产生的阴离子全部都是氢氧根离子的物质。 该理论解释了许多实验事实，如强酸电离度大，产生氢离子多，与金属反应能力强。反之弱酸电离度小，与金属反应能力弱；它揭示了酸碱中和反应的实质是H+和OH-之间的反应，解释了一切强酸、强碱之间的反应热都相同的事实。由于水溶液中H+和OH-的浓度是可以测量的，所以该理论第一次从定量的角度描写酸碱性质和它们的反应行为，指出各种酸碱的电离度可以大不相同，由此引出的强酸和弱酸，强碱和弱碱，电离度，pH等一系列化学概念在生产实际和科学研究中有着广泛的应用。人们第一次可以定量地计算酸碱，通过pH的数值反应酸性强弱，是酸碱理论发展史上的里程碑。酸碱电离理论的实际应用很多，我们仅以中和热的测定为例。在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成 1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。任何强酸和强碱的稀溶液反应 H+ (a q) +OH-(a q) =H2O(l) 中和热均为57．3 kJ/mol。这是因为当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应 H++ OH-= H2O 时，反应物断裂化学键需要的热与生成物化学键形成所放的热之差就是中和热，当限制生成物为1 mol时，只要酸碱能够完全电离，则都有： H+(a q) + OH- (a q) = H2O (l)；△H =-57.3kJ/mol 如果有一元弱酸或弱碱参加中和反应，由于弱酸弱碱不能够像强酸和强碱一样完全电离，其中和热所放出热量一般都低于57.3 kJ/mol，也有个别高于57.3 kJ/mol的。这主要取决于弱酸或弱碱电离时吸热还是放热。 但是由于该理论把酸碱概念局限在水溶液中，因此对非水溶液和无溶剂体系都不能使用，从而对一些已知的化学事实产生疑问，如纯净的氯化氢气体是不是酸？熔融状态的氢氧化钠是不是碱？对一些问题无法解释，氢离子在水溶液中难以独立存在，须与水分子发生相互作用，生成水合离子，然而许多物质在非水溶液中不能电离出H+和OH-，却也表现出酸和碱的性质。如氯化氢气体和氨气反应生成氯化铵，但是这些物质都未电离；将氯化铵溶入液氨中，溶液就具有了酸的特性，能与金属发生反应产生氢气，能使指示剂变色，但是氯化铵在液氨
《大学化学先修课》课程小论文 第九章小论文 题目：酸碱认识的发展历程 xxxxxxxx xxxxx 摘要： 刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。17世纪后期，英国化学家波义耳 第一次为酸、碱下了明确的定义。1887年，阿伦尼乌斯总结大量事实，提出了关于酸碱的本质观点——酸碱电离理论（Arrhenius酸碱理论）。富兰克林(Franklin)于1905年提出酸碱溶剂理论。布朗斯特(J.N.Bronsted)和劳里(Lowry)于1923年提出了酸碱质子理论。1923年美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯提出了酸碱电子理论（Lewis酸碱理论）。在前人工作的基础上，拉尔夫·皮尔逊于1963年提出软硬酸碱理论（HSAB）。 关键词：酸碱酸碱电离理论酸碱溶剂理论酸碱质子理论酸碱电子理论软硬酸碱理论 正文： 刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。有酸味的物质就归为酸一类；而接触有滑腻感的物质，有苦涩味的物质就归为碱一类；类似于食盐一类的物质就归为盐一类。[1] 17世纪后期，英国化学家波义耳(R.Boyle，1627—1691)根据实验中所得到的酸、碱的性质，第一次为酸、碱下了明确的定义：凡是有酸味，水溶液能溶解某些金属，与碱接触会失去原有的特性，能使蓝色石蕊试纸变红的物质，叫作酸；凡水溶液有苦涩味、滑腻感，与酸接触后失去原有的特性，能使红色石蕊试纸变蓝的物质，叫作碱。[2] 后来人们又试图从酸碱的元素组成上来加以区分，法国化学家拉瓦锡认为，氧元素是酸不可缺少的元素。然而英国的戴维以盐酸并不含氧的实验事实证明拉瓦锡的理论是错误的。戴维认为氢才是酸的不可或缺的元素，要判断一个物质是不是酸，要看他是否含有氢原子。然而很多盐跟有机物都含有氢原子，显然这个理论过于片面了。德国化学家李比西接着戴维的棒又给出了更科学的解释：所有的算都是含氢化合物，其中的氢原子必须很容易的被金属置换出来，能跟酸反应生成盐的物质则是碱。但是他又无法解释酸的强弱的问题。[3]第一位较为科学的提出酸碱概念的是瑞典科学家阿伦尼乌斯(Arrhenius)。1887年，阿伦尼乌斯总结大量事实，提出了关于酸碱的本质观点——酸碱电离理论（Arrhenius酸碱理论）。在酸碱电离理论中，酸碱的定义是：凡在水溶液中电离出的阳离子全部都是H+的物质叫酸；电离出的阴离子全部都是OH-的物质叫碱，酸碱反应的本质是H+与OH-结合生成水的反应。（这里的氢离子在水中的呈现形态是水合氢离子(H3O+) ，但为书写方便，在不引起混淆的情况下可简写为H+）。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。由于水溶液中H+和OH-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，酸碱电离理论适用于pH计算、电离度计算、缓冲溶液计算、溶解度计算等，而且计算的精确度相对较高，所以至今仍然是一个非常实用的理论。[4]但此理论仅适用于水溶液的体系中，对于非水溶液等其他体系中的酸和碱却
5.1 酸碱理论及其发展 5.1.1阿累尼乌斯(Arrhenius)电离理论 1887年Arrhenius提出，凡是在水溶液中能够电离产生H+ 的物质叫酸(acid)，能电离产生OH－的物质叫碱(base)，酸和碱的反应称为中和反应，酸碱反应的产物主要是作为溶剂的水和盐类。 酸碱发生中和反应生成盐和水： NaOH + HAc NaAc + H2O 反应的实质是：H+ + OH－= H2O 根据电离学说，酸碱的强度用电离度α来表示。 对于弱电解质而言，在水溶液中仅仅是部分电离， 电离度：表示弱电解质达到电离平衡时的电离的百分数。 设HA为一元酸，它在水溶液中存在如下平衡HA H + + A－ 电离度定义为 式中：c HA 表示一元弱酸的分析浓度(或总浓度)；[HA] 表示平衡浓度 在c HA一定的条件下，a值愈大，表示弱酸电离得愈多，说明该酸愈强。 K a，K b的意义： ①K a（或K b）值可以衡量弱酸（碱）的相对强弱，K值≤10－4认为是弱的。 10－2～K～10－3中强电解质（可以实验测得） ②同一温度下，不论弱电解质浓度如何改变，电离常数基本保持不变。 ③K a，K b随温度而改变，（影响较小，一般可忽略） Ka与α的关系： 以HA为例，初始浓度为C HA A－+ H+ 初始 c 0 0 平衡 c(1－α) cα cα 若c/Ka≤500时，1－α≈1 cα2＝K a 稀释定律 T 一定时，稀释弱电解质，c↘，α↗；反之c↗，α↘，Ka是常数。 人们把水溶液中氢离子的浓度定义为酸度，作为在酸碱反应中起作用大小的标志。 pH= －lg[H+] 电离理论的局限性：只适用于水溶液。 5.1.2酸碱质子理论 1923年由布朗斯台德(Brфnsted)提出。根据质子理论，凡是能给出质子(H+)的物质是酸；凡是能接受质子(H+)的物质是碱，它们之间的关系可用下式表示之： 酸质子＋碱 例如： HA H+ + A－ 酸碱相互依存的关系叫作共轭关系。上式中的HA是A－的共轭酸；A－是HA的共轭碱。HA
酸碱概念的历史与发展 哈尔滨工业大学 一，不同角度对于酸碱的定义 1.从性质的角度定义酸碱 说到酸碱理论，就不得不谈谈最初人们根据物质所表现出来的不同性质来区分酸和碱。世纪后期，英国化学家波义耳根据实验中所得到的酸、碱的性质第一次为酸、碱下了明确的定义：凡是有酸味水溶液能溶解某些金属，与碱接触会失去原有的特性，能使蓝色石蕊试纸变红的物质，叫作酸；凡水溶液有苦涩味、滑腻感，与酸接触后失去原有的特性，能使红色石蕊试纸变蓝的物质叫作碱。 2.从组成的角度定义酸碱 不知道大家有没有思考过：为什么不同的酸（或碱）都具有类似的性质呢？是不是它们的组成中都含有某些相同的成分呢？于是人们开始从组成的角度研究酸和碱。世纪后期，法国化学家拉瓦锡提出一切酸中都含有氧元素，氧元素是造成酸具有酸性的原因。19世纪初，到英国化学家戴从有些酸（如盐酸）并不含有氧却具有酸的性质一事实出发，提出“判断一种物质是不是酸，要看它是否含有氢”的观点。因为许多有机化合物和氨都含有氢但并不是酸。因此年，德国化学家李比希为酸和碱下了定义：酸是氢的化合物但是酸中的氢必须是可以被金属所置换的；碱则是能够中和酸并产生盐的物质。 3.从电离的角度定义酸碱 之后呢？19世纪后期，瑞典化学家阿伦尼乌斯提出了电离理论，并从电离的角度定义酸碱。他认为在水溶液中凡是能电离出氢离子的物质叫作酸；能电离出—的物质叫作碱。酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根化合而生成水的过程。酸碱电离理论，是人类对酸碱的认识从现象到本质、从宏观到微观的一次飞跃。然而这种理论局限性是把酸、碱限于溶液中，而水对于非水溶液体系则不适用。针对上述不足年英国化学家富兰克林提出了酸碱溶剂理论：凡能电离产生溶剂阳离子的物质为酸；产生溶剂阴离子的物质为碱。酸碱中和反应的实质是阳离子和阴离子化合而生成溶剂分子的过程。溶剂理论把酸、碱的概念从以水为溶剂扩大到了任何能够产生阴、阳离子的溶剂中，扩大了酸、碱的范围。 4.从质子的角度定义酸碱 往小里说，HCl是酸，NH3是碱，它们在苯中并不电离（苯也不电离），然而它们在苯中却能相互反生成NH4Cl，HCl和NH3能在气相进行反应。类似这样的事实是电离理论和溶剂理论所无法解释的。因此，1932年，丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱各自独立地提出了酸碱质子理论凡能放出质子的任何含氢原子的分子或离子都是酸；凡能与质子
酸碱理论的发展 布朗斯特酸碱理论概念的核心系于分子或离子间的质子转移,显然无法对不涉及质子转移,但却具有酸碱特征的反应做解释.这一不足在布朗斯特概念提出的同年由美国化学家路易斯提出的 lewis.G.N 另一个更广的酸碱概念所弥补,但后者直到20世纪30年代才开始在化学界产生影响. 酸碱电子理论（the electronic theory of acid and alkali），也称广义酸碱理论、路易斯（lewis）酸碱理论，是1923年美国物理化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯（Lewis G N）提出的一种酸碱理论，它认为：凡是可以接受外来电子对的分子、基团或离子为酸；凡可以提供电子对的分子、基团或离子为碱。这种理论包含的酸碱范围很广，但是，它对确定酸碱的相对强弱来说，没有统一的标度，对酸碱的反应方向难以判断。后来，皮尔逊提出的软硬酸碱理论弥补了这种理论的缺陷。 编辑本段电子酸碱的定义 该理论认为： 凡是能够接受外来电子对的分子、离子或原子团称为路易斯酸(Lewis acid)，简称受体； 凡是能够给出电子对的分子、离子或原子团称为路易斯碱（Lewis base），简称给体。 或者说： 路易斯酸(Lewis acid)是指能作为电子对接受体(Electron pair acceptor)的原子,分子或离子; 路易斯碱(Lewis base)则指能作为电子对给予体(Electron pair donor)的原子,分子或离子; 酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应. 路易斯酸的分类 1、配位化合物中的金属阳离子,例如[Fe(H2O)6]3+和[Cu(NH3)4]2+中的Fe3+离子和Cu2+离子. 2、有些分子和离子的中心原子尽管满足了8电子结构,仍可扩大其配位层以接纳更多的电子对.如SiF4 是个路易斯酸,可结合2个F–的电子对形成[SiF6]2–. 3、另一些分子和离子的中心原子也满足8电子结构,但可通过价层电子重排接纳更多的电子对.再如CO2能接受OH–离子中O 原子上的孤对电子 4、某些闭合壳层分子可通过其反键分子轨道容纳外来电子对.碘的丙酮溶液呈现特有的棕色,是因为I2分子反键轨道接纳丙酮中氧原子的孤对电子形成配合物(CH3)2COI2.再如四氰基乙烯(TCNE)的π*轨道能接受一对孤对电子。 常见的Lewis酸： 1.正离子、金属离子：钠离子、烷基正离子、硝基正离子 2.受电子分子（缺电子化合物）：三氟化硼、三氯化铝、三氧化硫、二氯卡宾
pH值调节计算理论知识培训 水的硬度和pH的关系 水的硬度是由水中所溶解的各种盐离子（阳离子和阴离子）的数量决定的。阳离子主要是指钙、镁离子，钙离子的含量是最主要的，要比镁离子多3-10倍。阴离子主要是指碳酸氢根离子、硫酸根离子和氯离子。虽然水的硬度并不直接决定水的pH值，但在通常情况下软水的pH值低、偏酸性；硬水的pH值高、偏碱性。 水的硬度（KH值）决定了水pH的缓冲能力。水中碳酸硬度(KH)是稳定水pH值的最重要指标，硬度高的水含各种离子的数量非常多，其中碳酸氢根离子在水中和碳酸一起构成了水体最主要的缓冲系统～碳酸氢盐缓冲体系，这个缓冲体系的作用是在一定范围内，抵抗（中和）外来的酸碱对pH值的改变，保持pH值的稳定。碳酸氢根离子浓度越高、KH值越大，水抗酸碱的能力就越强。调pH会出现反弹是为什么？就是这些缓冲体系在起作用，虽然当时把pH调下来了，但是这些缓冲体系会慢慢地把水的pH值再“拉回”到原来的水平上。 软水和硬水的缓冲能力差别很大。软水所含离子较少缓冲能力差，水质越软缓冲能力越差，软水KH值过低时（小于4时），会使pH值快速下降，造成酸跌。硬水所含离子较多缓冲能力强，水质越硬缓冲能力越强。硬水KH值高（大于8），高KH值会导致pH值升高，所以一般情况下硬水显碱性。做过化学试验的人应该知道：在软水里加一滴酸，就能引起pH的较大下降；在同体积的硬水里加十滴酸，pH值可能只会轻微下降或者不变。这是一个很普通的化学常识，但对我们来说却非常重要，因为pH就是要以它做为理论基础来调整的。 1、基本知识： 1.1酸性pH调节剂： 盐酸：一元无机酸，常用。浓度36%~38%（W/W），1mol=36.46g 0.1mol/L（pH=1.0）: 9ml (3.65g)→1000ml 硫酸：二元无机酸。浓度95%~98%，d=1.84 1mol=98.08g 0.05mol/L（pH=1.0）: 3ml (4.9g)→1000ml。仅用于含硫酸盐的制剂中。 磷酸:三元无机酸。仅用于地塞米松磷酸钠注射液等含磷酸盐的制剂中。 枸橼酸、酒石酸：属有机酸。用于在强电解质溶液中不稳定的制剂，如利血平注射液。 1.2碱性pH调节剂： 氢氧化钠：强碱，最常用。1mol=40g 常用百分比浓度0.1%~2%（W/W），或采用摩尔浓度：0.1mol/L （pH=13.0）: 4.0g→1000ml 碳酸钠、碳酸氢钠：碳酸钠为强碱弱酸盐；碳酸氢钠为酸式盐，其碱性较弱，常用于遇强碱发生分解的制剂中调节pH值。 磷酸氢二钠:弱碱性，1%水溶液pH值为8.8～9.2。常与磷酸二氢钠组成缓冲溶液使用。 氨水：弱碱性，浓度25%~28%。用于在强电解质中不稳定的制剂调节pH值。 1.3pH调节基本要求 调节pH值时采用与主药酸根离子相同的酸，以不增加其它杂质为原则。如硫酸阿米卡星注射液使用硫酸调节，地塞米松磷酸钠注射液使用磷酸调节。 按照工艺规定的酸碱浓度调节pH，并不得超过规定的酸碱用量。若工艺中未同时标出酸碱2种调节剂，一般不允许随意回调！以免产生的氯化钠引起渗透压改变。 调节pH时必须分次缓缓加入酸碱，防止局部酸性或碱性过强引起分解。越是靠近控制范围越应小心加入，防止调节过头。 若pH 值必须回调，加入量应经过计算，且加入时先要进行小试，观察药液颜色、澄清度等
酸、碱理论的发展 人们对于酸、碱的认识是从它们所表现的性质开始的。早在公元前，人们就知道了醋的存在，并知道醋是有酸味的。在公元8世纪左右，阿拉伯的炼金术士制得过硫酸、硝酸。但在当时，人们除了知道它们具有酸味外，并不了解它们更多的性质。因此认为：凡具有酸味的物质都是酸。“酸”这个字在拉丁文中写作“acidus”，就是表示“酸味”的意思。 17世纪后期，随着生产和科学的发展，科学家开始注意比较系统地研究酸和碱的性质。他们发现，酸除了具有酸味外，还能使指示剂变色，能被某些金属置换出氢气；碱有涩味，也能使指示剂变色，并能与酸中和生成盐和水。但为什么不同的酸(或者不同的碱)都具有类似的性质呢?是不是它们的组成中都具有相同的成分呢?于是科学家们又从分析酸和碱的成分来进行研究。18世纪后期，法国的拉瓦锡提出酸是一种含氧的二元化合物，他认为氧是造成酸具有酸性的原因。这种观点曾流行了二十几年。到了19世纪初，科学家发现，有些酸(如盐酸)并不含有氧，但它们同样具有酸的性质。据此，英国的戴维(Davy)提出了“氢才是组成酸所不可缺少的元素”的观点。 到了19世纪后期，阿伦尼乌斯(Arrhenius)创立了电离理论后，又相继提出了多种关于酸、碱的理论。首先，阿伦尼乌斯从电解质在水溶液中电离的角度提出了水离子论。他认为凡能在水溶液中电离出氢离子的物质叫做酸，能电离出氢氧根离子的物质叫做碱，酸碱中和反应的实质就是H+和OH-结合生成水的过程。阿氏理论对于水溶液来说是适用的，但对非水溶液体系就不能解释，因此，这一理论有它的局限性。 针对阿氏理论的不足点，富兰克林(Franklin)在1905年提出了他的溶剂理论(简称溶剂论)。溶剂论的基础仍是阿氏的电离理论，只不过它从溶剂的电离为基准来论证物质的酸碱性。他认为：凡能电离产生溶剂阳离子的物质为酸，产生溶剂阴离子的物质为碱，酸碱中和反应就是溶剂的阳离子和阴离子结合形成溶剂分子的过程。例如，以液态氨为溶剂时，NH3的电离方程式为： 2NH3NH4+ + NH2- NH4Cl在氨溶液中能电离出NH4+，所以NH4Cl表现为酸；氨基钠(NaNH2)能电离出NH2-，所以NaNH2表现为碱。酸碱中和反应是： NaNH2 + NH4Cl=NaCl+2NH3 富兰克林把以水为溶剂的个别现象，推广到适用更多溶剂的一般情况，因此大大扩展了酸和碱的范围。但溶剂论对于一些不电离的溶剂以及无溶剂的酸碱体系，则无法说明。例如，苯不电离，NH3和HCl在苯中也不电离，但NH3和HCl在苯中同样可以反应生成NH4Cl。又如，NH3和HCl能在气相进行反应，同样也是溶剂论无法解释的。 为了克服离子论和溶剂论的局限性，1923年，丹麦的布朗斯台特(Bronsted)和英国的劳瑞(Lowry)各自独立地提出了新的酸碱理论──质子论。质子论认为：凡能放出质子(氢离子)的任何含氢原子的分子或离子都是酸，凡能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。例如，HCl、NH4+都能放出质子(H+)，所以它们都是酸。当HCl、NH4+放出质子后，剩余的Cl-、NH3又都能接受质子，因此它们都是碱。这种关系我们可用下式表示： 酸碱+质子(H+)
酸碱理论的发展
摘要：酸碱理论是阐明何为酸碱，以及什么是酸碱反应的理论。人类对于酸碱的认识经历了漫长的时间。最初人们将有酸味的物质叫做酸，有涩味的物质叫做碱。到了18世纪末期,拉瓦西提出氧元素是酸的必要成分。酸碱理论的发展大致经历如下过程:早期酸碱认识→阿仑尼乌斯电离理论→酸碱溶剂理论→酸碱质子理论→路易斯广义酸碱理论→皮尔逊软硬酸碱理论。酸碱的概念的形成前后经历了三百年的时间，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。这里仅就酸碱理论发展的概况给予扼要的介绍。 关键词：酸碱理论酸碱电离理论酸碱溶剂理论酸碱质子理论酸碱电子理论软硬酸碱理论
酸碱对于无机化学来说是一个非常重要的部分，日常生活中，人们接触过很多酸碱盐之类的物质，例如食醋，它就是一种酸；日常用的熟石灰是一种碱。人们最初是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。有酸味的物质就归为酸一类；而接触有滑腻感的物质，有苦涩味的物质就归为碱一类；类似于食盐一类的物质就归为盐一类。直到17世纪末期，英国化学家波义耳才跟据实验的理论提出了朴素的酸碱理论： 酸：凡是该物质水溶液能溶解一些金属，能与碱反应失去原先特性，能使石蕊水溶液变红的物质。 碱：凡是该物质水溶液有苦涩味，能与酸反应是失去原先特性，能使石蕊水溶液变蓝色的物质。 从我们现在的眼光来看，这个理论明显有很多漏洞，如碳酸氢钠，他符合碱的设定，但是它是一种盐。这个理论主要跟很多盐相混淆。随着科学的发展，人们又提出了更加科学的解释，使得酸碱理论愈发成熟。 一、酸碱电离理论 瑞典科学家阿伦尼乌斯(Arrhenius)总结大量事实，于1987年提出了关于酸碱本质的观点——酸碱电离理论（Arrhenius酸碱理论）。在酸碱电离理论中，酸碱的定义是：凡在水溶液中电离生成的阴离子全都是H+的物质叫做酸；在水溶液中电离生成的阳离子全都是OH—的物质叫做碱；酸碱中和反应的实质是H+和OH—结合生成H2O。Arrhenius 的电离学说，使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。HA = H+ + A-电离出的正离子全部是 H+ ,MOH = M+ + OH-电离出的负离子全部是OH-。进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准，即 Ka , Kb 。Arrhenius 理论在水溶液中是成功的，由于水溶液中H+和OH-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，酸碱电离理论适用于pH计算、电离度计算、缓冲溶液计算、溶解度计算等，而且计算的精确度相对较高，所以至今仍然是一个非常实用的理论；阿伦尼乌斯还指出，多元酸和