HCl
完全电离
HCl(强酸) HF(弱酸)
?Z is in a high oxidation state
is more electronegative than Br
HClO
(红血球)
(红血球)
(毛细血管)
(毛细血管)
(肌肉)
(肺)
(血浆)(血浆)
[In]
pH
酚酞
甲基红
33
OH(aq)+ H(aq)H2O (l) 423
分析化学发展史 摘要]分析化学始于一些分析检验的实践活动。商品生产和交换的发展,促进了分析检验工作。 16世纪,化学反应广泛地应用于湿法分析。18世纪中叶,重量分析法使分析化学由单纯的定性分析迈 入了定量分析的时代。到了19世纪,定性分析趋于完善,定量分析的各种方法也相继出现并不断发展。 分析化学真正成为一门独立的学科是在20世纪初,被称之为经典分析化学。20世纪以来,在经典化学 不断充实、完善的同时,仪器分析也迅猛发展,并且在分析化学中占据越来越重要的地位。[关键词]化学分析;仪器分析 在化学还没有成为一门独立学科的中世纪,甚至古代,人们已开始从事分析检验的实践活动。这一实践活动来源于生产和生活的需要。如为了冶炼各种金属,需要鉴别有关的矿石;采取天然矿物做药物治病,需要识别它们。这些鉴别是一个由表及里的过程,古人首先注意和掌握的当然是它们的外部特征。如水银又名“流珠”,“其状如水似银”,硫化汞名为“朱砂”、“丹砂”等都是抓住它们的外部特征。人们初步对不同物质进行概念上的区别,用感官对各种客观实体的现象和本质加以鉴别,就是原始的分析化学。 在制陶、冶炼和制药、炼丹的实践活动中,人们对矿物的认识便逐步深化,于是便能进一 步通过它们的一些其他物理特性和化学变化作为鉴别的依据。如中国曾利用“丹砂烧之成水银”来鉴定硫汞矿石。随着商品生产和交换的发展,很自然地就会产生控制、检验产品的质量和纯度的需求,于是产生了早期的商品检验工作。在古代主要是用简单的比重法来确定一些溶液的浓度,可用比重法衡量酒、醋、牛奶、蜂蜜和食油的质量。 到了6世纪已经有了和我们现在所用的基本相同的比重计了。商品交换的发展又促进了货币的流通,高值的货币是贵金属的制品,于是出现了货币的检验,也就是金属的检验。古代的金属检验,最重要的是试金技术。在我国古代,关于金的成色就有“七青八黄九紫十赤”的谚语。在古罗马帝国则利用试金石,根据黄金在其上划痕颜色和深度来判断金的成色。 16世纪初,在欧洲又有检验黄金的所谓“金针系列试验法”,这是简易的划痕试验法的进一步发展。16世纪,化学的发展进入所谓的“医药化学时期”。关于各地各类矿泉水药理性能的研究是当时医药化学的一项重要任务,这种研究促进了水溶液分析的兴起和发展。1685年,英国著名物理学家兼化学家R·波义耳(Boyle,1627-1691)编写了一本关于矿泉水的专著《矿泉的博物学考察》,相当全面地概括总结了当时已知的关于水溶液的各种检验方法和检定反应。波义耳在定性分析中的一项重要贡献是用多种动、植物浸液来检验水的酸碱性。波义耳还提出了“定性检出极限”这一重要概念。这一时期分析检验法的多样性、可靠性和灵敏性,并为近代分析化学的产生做了准备。 18世纪以后,由于冶金、机械工业的巨大发展,要求提供数量更大、品种更多的矿石,促进了分析化学的发展。这一时期,分析化学的研究对象主要以矿物、岩石和金属为主,而且这种研究从定性检验逐步发展到较高级的定量分析。其中干法的吹管分析法曾起过重要作用。此法是把要化验的金属矿样放在一块木炭的小孔中,然后以吹管将火焰吹到它上面,一些金属氧化物便熔化并会被还原为金属单质。但这种方法能够还原出的金属种类并不多。到了18世纪中
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。
酸碱质子理论的基本概念 酸碱质子理论(Theory of acid-base proton)： 酸：凡是能释放质子H+的任何含氢原子的分子或离子的物种，即质子的给予体（Proton donor）。 碱：任何能与质子结合的分子或离子的物种。即质子的接受体（Proton acceptor）。 共轭酸碱对：酸给出质子生成相应的碱，而碱结合质子后又生成相应的酸；酸与碱之间的这种依赖关系称共轭关系。相应的一对酸碱被称为共轭酸碱对（Conjugate acid-base Pair）。 例如：HAc的共轭碱碱是Ac-，Ac- 的共轭酸是HAc，HAc 和Ac- 是一对共轭酸碱对。 通式表示如下： 酸= 质子+ 共轭碱 既能给出质子，又能接受质子的物质为两性物质，例如：HPO42-，H2PO42，H2O，[Fe(OH)(H2O)5]2+等。 根据酸碱质子理论，可知酸碱解离反应实质是质子转移反应。 例如：HF在水溶液中的解离反应是由给出的质子的半反应和接受质子的半反应组成的。 HF(aq)H+(aq)+F-(aq) H2O(l)+H+(aq)H3O+(aq) HF(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+F-(aq) 水是两性物质，它的自身解离反应也是质子转移反应。 盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如：NaAc的分解： NH4+的分解： 酸碱中和反应（包括非水溶剂中的反应）也是质子转移反应。
1.7.2 Bronsted-Lowry的质子酸碱理论 1923年，Bronsted 和Lowry同时提出了酸碱的质子论。提出凡能给出质子的分子或离子都是Bronsted -Lowry酸，凡能与质子结合的分子或离子都是Br?nsted -Lowry碱。根据这一理论，酸和碱彼此统一在对质子的关系上。一般称Bronsted -Lowry酸脱去质子的部分称为其共轭碱，同样，Bronsted-Lowry碱质子化后就称为其共轭酸。一个碱的碱性越强，其共轭酸的酸性越弱；反之亦然。 如： 许多有机化学反应中都有质子的传递，而且Br?nsted -Lowry质子酸碱理论可以用p K a值代表酸的强弱，或用p K b值代表碱的强度，即可以定量地比较各种不同酸碱的强弱，因此，Bronsted-Lowry质子酸碱理论对于理解有机化学反应十分重要。 如羧酸的酸性强于苯酚，苯酚的酸性强于醇，因此，可以选择合适的碱逐步分离它们。又比如烯丙型的氢相比于一般饱和碳上的氢具有很好的反应活性，从其p K a值对比可以看出，由于共轭效应的影响，其脱去氢质子后的碳负离子比较稳定。 又比如羰基化合物的α-H酸性与末端炔烃的p K a值相当，说明羰基化合物的α-H也可以在一定碱的作用下形成负离子，事实上它们可以作为良好的亲核试剂进行各种亲核加成反应。又如二苯甲烷，三苯甲烷脱去质子后可形成与苯环共轭的碳负离子，其p K a值与胺相当， 也就是说二苯甲基负离子，三苯甲基负离子的碱性与胺负离子（）相当强，常作为强的有机碱。而烃类化合物中酸性－H > －H > C sp－H，最弱的有机酸为烷烃，这也就意味着最强的碱为烷基负离子，因此它们的有机金属试剂是最强的碱，也是非常好的亲核试剂。
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)。
第三章酸碱滴定法 一、名词解释 1、酸碱滴定法： 2、酸碱质子理论： 1、质子条件： 2、两性物质： 3、缓冲溶液： 4、酸碱指示剂： 5、缓冲容量： 6、混合指示剂： 7、滴定突跃： 10、共轭酸碱对： 二、填空 1、酸碱滴定曲线是以_______变化为特征的，滴定时酸碱的浓度越__，滴定突跃 范围越____酸碱的强度越____则滴定的突跃范围越____。 2、甲基橙指示剂变色范围是PH=_________，酚酞的变色范围PH=___________， 碘遇淀粉呈____色是碘的特性反应.。 3、有三种溶液：⑴食盐水、⑵稀硫酸、⑶石灰水、按PH值由大到小顺序排列： _________________。 4、将少量固态醋酸钠加入醋酸溶液中，醋酸溶液的PH值_________。 5、混合指示剂颜色变化是否明显，与两者的___________有关。 6、1.0×10-4 mol/LH 3PO 4 溶液的PH值为______。（已知Ka=5.8×10-10） 7、大多数酸碱指示剂的变色范围是_________PH单位。 8、指示剂的颜色变化起因于溶液的PH值的变化，由于PH的变化，引起指示剂 ____________的改变，因而显示出不同的颜色。 9、在酸滴定碱时，常用甲基橙作指示剂，滴定终点由____色变为_____色。
10、若用HCl滴定NaOH溶液，滴定的突约范围是从PH=7.70—4.30，可选择 __________和_______作指示剂。 11、所谓缓冲溶液，是一种能对溶液的酸度起____________作用的溶液。 12、生石灰溶于水，其溶液呈_______性， 13、酸碱反应是两个_______________共同作用的结果。 14、强碱滴定弱酸，通常以____________作为判断弱酸能否准确进行滴定的界限。 15、酸性缓冲溶液是由_______________盐组成。 16、用强碱滴定强酸时，采用酚酞作指示剂，终点变为_____色。 17、在PH值＝11的溶液中，[H+]_________[OH-] (＞.＝.＜＝)。 18、有下列三种物质：KNO 3、CH 3 COONa、NH 4 Cl，它们的水溶液中PH=7的是 _____________；PH<7的是_____________；PH >7的是____________。 19、用一定浓度的强碱滴定不同的一元弱酸时，滴定突跃范围的大小，与弱酸的 ___________和_______有关。 20、计量点前后_________相对误差范围内溶液PH值的变化范围，称为酸碱滴定 的PH突约范围。 21、因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱，称为_______。它的Ka和K b 的关系是________________________。 22、0.01mol/LHCl的PH=_____________，0.05mol/LH 2SO 4 溶液的PH=________。 23、氯化铵的水溶液呈_________性，它的PH值———7，这是由于氯化铵在水 中发生了_________反应，其反应的离子方程式_________________________。 24、指示剂颜色的改变，起因于溶液的PH值的变化，由于PH值的变化，引起指 示剂__________的改变，因而显示出不同的颜色。 25、为使同一缓冲体系能在较广泛的PH值范围内起缓冲作用，可用 _____________组成缓冲体系。 26、酸碱反应的实质就是________的转移。 27、某种酸本身的酸性越强，其共轭碱的碱性______。 28、强碱滴定弱酸，通常以________作为判断弱酸能否准确进行滴定的界限。 29、在水溶液中，酸碱的强度决定于酸将质子给予水分子和碱从水分子中夺取质
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/a617091628.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。
分析化学发展史 在化学还没有成为一门独立学科的中世纪，甚至古代，人们已开始从事分析检验的实践活动。这一实践活动来源于生产和生活的需要。如为了冶炼各种金属，需要鉴别有关的矿石：采取天然矿物做药物治病，需要识别它们。这些鉴别是一个由表及里的过程，古人首先注意和掌握的当然是它们的外部特征。如水银又名“流珠”．“其状如水似银”，硫化汞名为“朱砂”、“丹砂”等都是抓住它们的外部特征。人们初步对不同物质进行概念上的区别，用感官对各种客观实体的现象和本质加以鉴别，就是原始的分析化学。 在制陶、冶炼和制药、炼丹的实践活动中，人们对矿物的认识便逐步深化，于是便能进一步通过它们的一些其他物理特性和化学变化作为鉴别的依据。如中国曾利用“丹砂烧之成水银”来鉴定硫汞矿石。随着商品生产和交换的发展，很自然地就会产生控制、检验产品的质量和纯度的需求，于是产生了早期的商品检验工作。在古代主要是 用简单的比重法来确定一些溶液的浓度，可用比重法衡量酒、醋、牛奶、蜂蜜和食油的质量。到了6世纪已经有了和我们现在所用的基本相同的比重计了。商品交换的发展又促进了货币的流通，高值的货币是贵金属的制品，于是出现了货币的检验．也就是金属的检验。古代的金属检验，最重要的是试金技术。在我国古代，关于金的成色就有“七青八黄九紫十赤”的谚语。在古罗马帝国则利用试金石，根据黄金在其上划痕颜色和深度来判断金的成色。l6世纪初，在欧洲又 有检验黄金的所谓“金针系列试验法”，这是简易的划痕试验法的进
一步发展。l6世纪，化学的发展进入所谓的“医药化学时期”。关于各地各类矿泉水药理性能的研究是当时医药化学的一项重要任务．这种研究促进了水溶液分析的兴起和发展。1685年，英国著名物理学家兼化学家R·波义耳(Boyle，1627—1691)编写了一本关于矿泉水的专著《矿泉的博物学考察》，相当全面地概括总结了当时已知的关于水溶液的各种检验方法和检定反应。波义耳在定性分析中的一项重要贡献是用多种动、植物浸液来检验水的酸碱性。波义耳还提出了“定性检出极限”这一重要概念。这一时期的湿法分析从过去利用物质的一些物理性质为主，发展到广琵应用化学反应为主，提高了分析检验法的多样性、可靠性和灵敏性，并为近代分析化学的产生做了准备。 18世纪以后，由于冶金、机械工业的巨大发展．要求提供数量更大、品种更多的矿石，促进了分析化学的发展。这一时期，分析化学的研究对象主要以矿物、岩石和金属为主，而且这种研究从定性检验逐步发展到较高级的定量分析。其中干法的吹管分析法曾起过重要作用。此法是把要化验的金属矿样放在一块木炭的小L中，然后以吹管将火焰吹到它上面，一些金属氧化物便熔化并会被还原为金属单质。但这种方法能够还原出的金属种类并不多。到了18世纪中叶，重量分析法使分析化学迈入了定量分析的时代。当时著名的瑞典化学家和矿物学家贝格曼(Torbern Bergman，1735—1784)在《实用化学》一书中指出：“为了测定金属的含量，并不需要把这些金属转变为它们的单质状态，只要把他们以沉淀化合物的形式分离出来，如果 我们事先测定沉淀的组成，就可以进行换算了。”
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
酸碱质子理论 酸碱质子理论（布朗斯特-劳里酸碱理论）是丹麦化学家布朗斯特和 英国化学家汤马士·马丁·劳里于1923年各自独立提出的一种酸碱理论12。该理论认为：凡是可以释放质子（氢离子，H+）的分子或 离子为酸（布朗斯特酸），凡是能接受氢离子的分子或离子则为碱（布朗斯特碱）。 当一个分子或离子释放氢离子，同时一定有另一个分子或离子接受氢离子，因此酸和碱会成对出现。酸碱质子理论可以用以下反应式说明:酸+ 碱≒共轭碱+共轭酸 酸在失去一个氢离子后，变成共轭碱;而碱得到一个氢离子后，变成 共轭酸。以上反应可能以正反应或逆反应的方式来进行，不过不论是正反应或逆反应，均维持以下的原则:酸将一个氢离子转移给碱。 在上式中，酸和其对应的共轭碱为一组共轭酸碱对。而碱和其对应的共轭酸也是一组共轭酸碱对。在这里，酸和碱具有同一性，互为存在条件，在一定条件下又朝着与自己相反的方向转化，这是符合唯物辩证法的。 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。在水中能电离出氢氧根离子并且不产生其它阴离子的物质叫碱。酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合成水。这个理论取得了很大成功，但它的局限性也早就暴露出来，倒台。例如气态氨与氯化氢反应迅速生成氯化铵，这个酸碱中和反应并未掺杂水的生成;又如氨
的水溶液显碱性，曾被错误地认为是NH3和H2O形成弱电解质 NH4OH分子，然后离解出OH-等。 由于阿累尼乌斯的酸碱离子理论不能解一些非水溶液中进行的酸碱反应等问题，1923年布朗斯特(Bronsted)提出了酸碱质子理论，把酸碱概念加以推广。酸碱质子理论认为凡是能给出质子的物质都是酸，凡是能与质子结合的物质都是碱。即酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。这样，一个酸给出质子后余下的部分自然就是碱，因为它本身就是与质子结合的。它们的关系如下: 这种关系叫做酸碱的共轭关系，式中略去了HB和B可能出现的电荷。右边的碱是左边酸的共轭碱，左边的酸是右边碱的共轭酸，两者组成一个共轭酸碱对，它们只差一个质子。 酸和碱可以是分子，也可以是阳离子和阴离子。还可以看出，像(HPO4)2-这样的物质，既表现酸，也表现为碱，所以它是两性物质。同理，H2O，HCO3-等也是两性物质。 共轭酸碱 用KW表示[H3O+][OH-]，KW称为水的离子积。这说明在一定温度下，水中的[H3O+]与[OH-]的乘积为一常数。所以Ka·Kb=KW 24℃时KW值为1.0×10-14.这个关系说明,只知道了酸的离解常数Ka,就可以计算出它的共轭碱的Kb，反之亦然。Ka和Kb是成反比的，而Ka和Kb正是反映酸和碱的强度，所以，在共轭酸碱对中，酸的强度愈大，其共轭碱的强度愈小;碱的强度愈大，其共轭酸的强度愈小。
《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
对配合物稳定性的判别和其反应机理的解释 阿伦尼乌斯酸碱电子理论（酸:在水溶液中凡是电离产生的阳离子全部是H+的物质。碱:在 水溶液中,凡是电离产生的阴离子全部是OH-的物质。）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。如何解决 酸碱质子理论 凡是可以释放质子（氢离子，H+）的分子或离子为酸（布朗斯特酸），凡是能接受氢离子的 分子或离子则为碱（布朗斯特碱）。 酸 + 碱≒共轭碱 + 共轭酸 酸在失去一个氢离子后，变成共轭碱；而碱得到失去一个氢离子后，变成共轭酸。以上反应 可能以正反应或逆反应的方式来进行，不过不论是正反应或逆反应，均维持以下的原则：酸 将一个氢离子转移给碱。 例如：HCl 是酸，放出质子给NH3，然后转变成共轭碱Cl-，NH3是碱，接受质子后转变成 共轭酸NH4+。 酸和碱可以是分子，也可以是阳离子和阴离子。 酸和碱是统一在对质子的关系上 但是，该理论也有它的缺点，例如，对不含氢的一类化合物的酸碱性问题，却无能为力。 路易斯酸碱电子理论 凡是能给出电子对的物质叫做碱；凡是能接受电子对的物质叫做酸。即酸是电子对的接受体， 碱是电子对的给予体。 碱中给出电子的原子至少有一对孤对电子（未成键的电子对），而酸中接受电子的原子至少 有一个空轨道（外层未填充电子的轨道），以便接受碱给予的电子对，这种由路易斯定义的 酸和碱叫做路易斯酸和路易斯碱。 例如：CaO 与SO3的反应，在这一反应中，CaO 并未接受质子，但它具有孤对电子，这对 电子可以用来使SO3中的硫原子达到稳定的8电子层结构，所以CaO 是碱。SO3在反应中 虽然没有释放质子 ，但其中的硫原子能够接受CaO 中氧原子的孤对电子而达到稳定的8电 子层结构，所以SO3是一种酸。 这一理论很好地解释了一些不能释放出质子的物质也是酸。 路易斯酸碱理论解释了许多有机反应也是酸碱反应，例如CH3+、C2H5+、CH3CO+都是酸， 分别与碱H+、OH-、C2H5O-结合成加合物CH4、C2H5OH 、CH3COOC2H5。 软硬酸碱理论 基础是路易斯酸碱电子论
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