质子酸碱和路易斯酸碱理论有机化学是
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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;AlCl3BF3 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。
酸碱性质与有机化合物的酸碱反应酸碱性质在化学领域中起着至关重要的作用,其在有机化合物中的特性以及与有机化合物之间的酸碱反应也是研究的重点。
本文将深入探讨酸碱性质与有机化合物的相关知识,并分析有机化合物的酸碱反应机制以及实际应用。
一、酸碱性质的基本概念酸和碱是化学反应中常见的概念,它们的定义分别有两种常见的观点:布朗酸碱理论和阿尔尼乌斯酸碱理论。
布朗酸碱理论认为,酸是能够接受电子对的化合物或离子,而碱是能够提供电子对的物质。
例如,氢氧化钠(NaOH)中的氢氧根离子(OH-)就是一种碱,因为它能够提供一个电子对给其他物质。
阿尔尼乌斯酸碱理论则更为广义,将酸定义为能够产生H+(氢离子)的化合物或离子,而将碱定义为能够产生OH-(氢氧根离子)的物质。
根据这一理论,酸和碱既可以是无机化合物,也可以是有机化合物。
二、有机化合物的酸碱性质有机化合物中的酸碱性质主要与化合物中的官能团有关。
常见的有机酸包括羧酸、酚、醛、酮等,它们的酸性来源于它们分子中的氢离子的释放能力。
有机碱则主要包括胺类化合物,它们能够接受质子形成胺盐。
这些有机酸和有机碱在有机化学中发挥着重要的作用。
三、酸碱反应的机制有机化合物的酸碱反应通常是指有机酸和有机碱之间的反应。
这些反应可以分为两类:质子转移反应和亲电性试剂的进攻反应。
1.质子转移反应质子转移反应是指有机酸中的质子(H+)被有机碱接受的过程,其机制可以通过质子共享的方式进行。
例如,乙酸(CH3COOH)和氨(NH3)之间的反应可以表现为:CH3COOH + NH3 → CH3COO- + NH4+2.亲电性试剂的进攻反应亲电性试剂的进攻反应是指有机酸中的负离子被亲电性试剂进攻的过程,其机制通常涉及亲电试剂的亲核攻击。
例如,苯酚(C6H5OH)与溴之间的反应可以表现为:C6H5OH + Br2 → C6H5Br + HBr四、有机化合物的酸碱反应应用有机化合物的酸碱反应在实际应用中具有广泛的意义。
酸碱理论简介酸碱理论的研究,已经有两百多年的历史,最初,人们把有酸味,能使蓝色石蕊变红的物质叫酸;有涩味,使红色石蕊变蓝的叫碱。
1887年,提出了酸碱电离理论:凡是在水溶液中能够电离产生的物质叫作酸,能电离产生的物质叫作碱。
酸碱电离理论从物质的化学组成上揭示了酸碱的本质,并应用化学平衡原理找到了衡量酸碱强弱的定量标度,是人们对酸碱认识由现象到本质的一次质的飞跃,对化学的发展起了很大作用,而且至今仍然普遍应用。
但这个理论也有缺陷的,实际上并不是只有含的物质才具有碱性,如氨的水溶液也显碱性,可作为碱来中和酸。
酸碱电离理论另一个缺陷是将酸碱概念局限于水溶液体系,由于科学的进步和生产的发展,越来越多的反应在非水溶液中进行,对于非水体系的酸碱性,酸碱电离理论就无能为力了。
1923年,丹麦化学家布朗斯特(Bronsted)和英国化学家劳莱(Lowrey)进一步发展了酸碱理论,提出了酸碱质子理论(也叫质子理论)来理解酸碱的本质:凡是能给出质子的分子或离子称为酸,凡是能接受质子的分子或离子称为碱。
根据酸碱质子理论,酸和碱不是孤立的:酸=质子+碱这种对应情况属酸碱的共轭关系,左边的酸是右边碱的共轭酸,而右边碱是左边酸的共轭碱。
有的离子在某个共轭酸碱对中是酸,但在另一个共轭酸碱对中可能又变成碱。
酸碱质子理论不仅扩大了酸和碱的范围,还可以把电离理论中的电离作用、中和作用、水解作用、同离子效应等均看成是质子传递的酸碱中和作用。
但是,质子理论只限于质子的放出和接受,所以必须含有氢,不能解释不含氢的一类化合物的反应。
质子酸碱反应的实例质子理论拓展了酸碱概念。
它包括了所有显示碱性的物质,但是对于酸仍然限制在含氢的物质上,故酸碱反应也就只能局限于包含质子转移的反应。
1923年美国物理化学家路易斯(Lewis)又提出了另一种酸碱概念:"凡是能给出电子对的分子、离子或原子团都叫作碱,凡是能接受电子对的分子、离子或原子团都叫作酸"。
路易斯酸碱分类路易斯酸碱分类是化学中常用的一种酸碱分类体系,由美国化学家吉尔伯特·纳顿·路易斯于1923年提出。
该分类方法是基于电子对的共享和转移来描述酸碱反应的。
根据路易斯酸碱理论,酸是指可以接受一对电子的化合物或离子,而碱则是指可以提供一对电子的化合物或离子。
我们来看一下路易斯酸的特征和分类。
路易斯酸是指具有可接受电子对能力的化合物或离子。
酸的特征在于它们能够吸引电子对,形成化学键。
根据路易斯酸的特征,我们可以将其分为以下几类:1. 金属离子:金属离子常常作为酸的一部分存在。
在水溶液中,金属离子可以接受电子对来形成配位化合物。
例如,氯化铁(FeCl3)溶解在水中会形成[Fe(H2O)6]3+离子,其中的Fe3+离子就是路易斯酸。
2. 非金属离子:一些非金属离子也可以作为路易斯酸存在。
例如,三氯化硼(BCl3)是一种非金属离子的例子。
在该化合物中,硼原子可以接受一个电子对,形成与氯原子的共价键。
3. 分子中的中心原子:一些分子中的中心原子也可以表现出路易斯酸的性质。
例如,二氧化硫(SO2)分子中的硫原子可以接受一个电子对,形成与氧原子的共价键。
接下来,我们来看一下路易斯碱的特征和分类。
路易斯碱是指具有可供给电子对能力的化合物或离子。
碱的特征在于它们可以提供电子对,与酸形成化学键。
根据路易斯碱的特征,我们可以将其分为以下几类:1. 阴离子:一些阴离子可以作为路易斯碱存在,例如氯离子(Cl-)和氢氧根离子(OH-)。
这些离子可以提供电子对,与酸形成化学键。
2. 分子中的配位基:一些分子中的配位基也可以表现出路易斯碱的性质。
例如,水(H2O)分子中的氧原子可以提供一个电子对,与酸形成配位化合物。
3. 有机化合物中的功能团:一些有机化合物中的功能团也可以表现出路易斯碱的性质。
例如,胺化合物中的氮原子可以提供电子对,与酸形成盐类。
路易斯酸碱分类是一种常用的酸碱分类体系。
根据该分类方法,酸是指可以接受电子对的化合物或离子,而碱则是指可以提供电子对的化合物或离子。
有机化学有机化学路易斯酸碱电子理论及其应用1酸碱的概念发展回顾路易斯酸碱理论在反应中的应用332路易斯酸碱电子理论主要内容一、酸碱的概念发展回顾1663年(英)Boyle R.酸具有酸味,能使蓝色石蕊变红;碱具有苦涩味,能使红色石蕊变蓝。
1781年(法)Lavoisier A L.酸是一类含氧化合物,氧——酸素。
19世纪初,HCl,HI等被发现;19世纪后期近代酸碱理论形成。
一、酸碱的概念发展回顾 19世纪后期近代酸碱理论形成A、1889年Arrhenius S A 水-离子论;20世纪B、Franklin FC. 溶剂论;C、Brönsted JN-Lowry TM. 质子论;D、Lewis GN. 电子论;E、Pearson RG.软硬酸碱理论。
一、酸碱的概念发展回顾阿伦乌尼斯Arrihenius离子论在水溶液中能电离出氢离子的物质称为酸; 能电离出氢氧根离子的物质称为碱。
局限性:不能解释非水体系和非溶剂体系的问题;一、酸碱的概念发展回顾二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN 路易斯酸举例路易斯酸如:三氟化硼、三氯化铝(常用做催化剂);阳离子(氢质子、铵根离子、金属离子);过渡金属(铁、钴镍、釕、铑、钯)(做催化剂)等。
二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN 路易斯碱举例路易斯碱如:分子(氨分子、有机胺、醇等含有孤对电子的原子或原子团);阴离子(卤素负离子、酸根离子)等。
二、路易斯酸碱电子理论Lewis GN三、路易斯酸碱理论在反应中的应用路易斯酸??路易斯碱?三、路易斯酸碱理论在反应中的应用AlCl3H小结3、路易斯碱 电子对供体路易斯酸碱;质子酸碱。
1、酸碱概念2、路易斯酸 电子对受体;常用做催化剂。
有机反应多为电子对(n,π)授受关系!谢谢!。
无机化学中的酸碱理化学12208邢颍楠无机化学中的酸碱理论摘要:本文简要地论述了无机酸碱理论的发展,及浅议各无机酸碱理论关键词:无机化学,酸碱理论,认识,发展,作用1.无机化学酸碱理论的早期发展17世纪前,人们普遍认为酸指一切有酸味的物质,碱指一切有涩味滑腻感的物质。
显然,并无科学性与规律性。
1663年,英国化学家波义耳根据实验总结出了朴素酸碱理论认为,酸:凡物质的水溶液能溶解某些金属、跟碱接触会失去原有的特性、而且能使石蕊试液变红的物质。
碱:凡物质的水溶液有苦涩味、能腐蚀皮肤、与酸接触后失去原有特性、而且能使石蕊试液变蓝的物质。
可以看出,波义耳的定义虽比前人高明许多,但仍很不完善,易与盐混淆。
如氯化铁、碳酸钾符合波义耳朴素酸碱理论,但它们实际上却是盐。
1787年,法国化学家拉瓦锡进一步发展了酸碱理论,他做了大量的实验,分析了当时几乎所有的酸(硫酸、硝酸),发现其中都含有氧,阐明其观点为“:一般的可燃物质(指非金属)燃烧以后通常变为酸,因此氧是酸的本原,一切酸中都含有氧。
”很显然,拉瓦锡没有能够从盐酸中分离出氧,但他却认为盐酸中的氧被牢固的结合了,用一般的方法分离不出。
2. 阿累尼乌斯的水离子理论凡在水溶液中产生氢离子H+的物质叫做酸,而在水溶液中产生氢氧根离子OH-的物质叫做碱。
酸碱中和反应就是H+和OH-结合生成中性水分子的过程。
这就是大家熟知的建立在电离理论基础上的水一离子酸碱定义。
从定性的角度讲,它并不比李比希的定义前进了多少。
但是它给出了一个比较满意的碱的定义。
水一离子理论抓住了氢离子和氢氧根离子这一关键问题。
它的重要性在于提供了一个描述酸碱强度的定量标度。
因为溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度是可以通过测量电导而加以测定的。
利用pH计甚至可以直接侧出H+浓度,利用酸碱平衡常数Ka、Kb或pKa、pKb,人们可以比较精确地比较各种酸碱的相对强度。
水一离子理论的最大缺陷是只能限用于水溶液中,例如它不能回答象无水氯化氢究竟算不算酸的问题,也不能说明发生在其它非水质子溶剂(如液氨、液态氟化氢)和非质子溶剂(如液态二氧化硫、液态四氧化二氮)中的酸碱反应问题,更无法阐述根本不存在溶剂的酸碱反应体系,如BaO(S)跟液态或气态SO3反应生成BaSO4等。
酸碱理论引言:在中学化学阶段,我们对酸和碱有了初步的了解,但是,碳酸钠水溶液是显碱性的,它为什么不是碱呢,经过现在的深入的学习,我对酸碱理论有了初步的了解,对于酸碱定义的理论是在不断拓展中前进的,酸碱的形式也在不断的拓展延伸着。
关键词:酸碱、离子、质子、电子对正文:1.阿伦尼乌斯酸碱理论——酸碱电离理论“酸、碱是一种电解质,它们在水溶液中会离解,能离解出的阳离子全部是氢离子的物质是酸;能离解出的阴离子全部是氢氧根离子的物质是碱。
”这便是我们在中学化学阶段所使用的酸碱理论。
该理论由阿伦尼乌斯在1884年提出。
通过对单质的水溶电离特性定义出酸碱,理论的核心落在了单质在水溶液中电离出的离子是否为氢离子和氢氧根上。
并很好的解决了水溶液中酸碱反应的问题。
由于酸碱与氢离子及氢氧根相关,中和反应的实质也就定义为了氢离子和氢氧根结合为水的反应,并且由于离子浓度是一个实际可测得的量,酸碱的相对强弱便可根据氢离子与氢氧根的离子浓度大小来衡量,使一些定量计算成为了可能。
这种定义是我们所最为熟知的了,如HCl为酸,NaOH为碱,HCl与NaOH的反应便是这种定义下的一种极为常见的中和反应。
但是,这套最广为大众所熟知的酸碱理论有着很大的局限性,他只适用于水溶液中的情况,而不能解释水溶液中不含氢氧根的物质显碱性及非水溶液中,不含氢离子和氢氧根离子的物质也会表现出酸性或碱性的现象(如乙醇钠在乙醇溶液中显强碱性)。
虽然如此,这套理论由于它的基础性和对于简单现象的普适性,如今仍被广泛大众所接受和使用。
2.布朗斯特-劳里酸碱理论——酸碱质子理论“凡是能够释放出质子(H+)的物质,无论它是分子、原子或离子,都是酸;凡是能够接受质子的物质,无论它是分子、原子或离子,都是碱。
”这种由丹麦的布朗斯特和英国的劳瑞于1923年各自独立提出的理论打破了酸碱离子理论的局限性,以质子为新的核心,酸和碱的定义围绕质子展开,使酸与碱不在拘泥于必须是一种单质,而把理论的范围扩充到了离子与原子上。