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酸碱质子理论

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简述质子酸碱理论

简述质子酸碱理论

酸碱质子理论概述：
1、酸碱质子理论：凡是能释放出质子的任何含氢原子的分子或离子都是酸；任何能与质子结合的分子或离子都是碱。

简言之酸是质子给予体，碱是质子接受体。

2、质子理论强调酸和碱之间的相互依赖关系。

酸给出质子后生成相应的碱，而碱结合质子后生成相应的酸。

酸与碱之间的这种依赖关系称为共轭关系，相应的一对酸和碱称为共轭酸碱对。

酸给出质子后生成的碱为这种酸的共轭碱，碱得到质子后所生成的酸称为这种碱的共轭酸。

3、酸碱解离反应是质子转移的反应。

在水溶液中酸碱的电离时质子转移反应医|学教|育网搜集整理。

盐类水解反应实际上也是离子酸碱的质子转移反应。

4、既能给出质子又能接受质子的物质称为两性物质。

5、酸碱的强度首先取决于其本身的性质，其次与溶剂的性质等有关。

酸和碱的强度是指酸给出质子和碱接受质子能力的强弱。

给出质子能力强的酸是强酸，接受质子能力强的碱是强碱；反之，就是弱酸和弱碱。

6、溶剂的碱性越强溶质表现出来的酸性就越强，溶剂的酸性越强溶质表现出来的碱性就越强。

4[1].1__酸碱质子理论

4[1].1__酸碱质子理论
HC2O4－ + H2O
C2O42－的

C2O42－ +H3O+
HC2O4－/ C2O42－——共轭酸碱对
pKa ＝ pKw － pKb1 = 4.29 H2C2O4 + H2O

HC2O4－ +H3O+
pKb ＝ pKw－pKa1 = 12.75
14
其实，酸碱强度还与溶剂的性质有关
（） 1 HAc H 2O H 3 O Ac （ 2）HAc NH3 NH Ac 4 （ 3）HAc HAc H 2 Ac Ac
20
惰性溶剂 —— 没有拉平效应却具有区分效应，是一种 良好的区分性试剂——非质子溶剂 利用溶剂的拉平和区分效应，可使某些不能在水溶液 中进行的酸碱滴定反应，能在非水溶剂中进行 如：苯酚（pKa = 10）不能直接在水溶液中用强碱滴定 乙二胺中——苯酚被拉平到溶剂化质子水平，酸性相 对增强——即可用强碱滴定
S2－、NH3、Ac－的碱性强弱顺序为：
S2－＞NH3＞Ac－
原因——它们接受质子的能力比H2O强，比OH－ 弱。16Fra bibliotek拉平效应
2 H 2SO 4 H 2O H 3 O SO 4 HCl H 2O H 3 O Cl HNO3 H 2O H O NO 3 3
H＋ ＋ ＋NH3CH2COO－
＋NH CH COOH/＋NH CH COO－ 3 2 3 2
＋NH CH COOH 3 2
4
酸碱可以是中性分子、阴离子或阳离子。
同一物质在不同的共轭酸碱对中，可表现出不同的 酸碱性。 问题： H+ 的共轭碱是什么型体？ H2O是酸还是碱？

酸碱质子理论的强弱规律

酸碱质子理论的强弱规律

酸碱质子理论的强弱规律
酸碱质子理论是描述酸碱反应机理的一个理论框架，它的基本假设是：在溶解或混合液体中，酸和碱中的每个离子都会放出一个质子（H+或 OH-），而这些质子又会结合成一个新的混合溶液。

因此，在碱溶液中，OH-离子数量越多，pH值越高，相反，在酸溶液中H+离子数量越多，pH值越低。

根据酸碱质子理论，我们可以用pH值来大致判断溶液的酸碱性质：当pH值小于7时，溶液为酸性；当pH值大于7时，溶液为碱性。

根据酸碱质子理论，酸碱离子强弱在其电离度K值上有明显差别。

电离度K值是物质电离或溶液自身的程度的一个度量，可以说它是判断物质强度的量的指标。

溶液的电离常数K值越大，表示溶液的电离程度越强，强酸和强碱的离子放出的质子越多，溶液的pH 值就越低或越高，故强酸强碱有不同的力量。

另外，酸碱质子理论还说明，当反应体系中有碱或酸存在时，它们会产生酸碱相互抵消，改变溶液的pH值。

碱的强度有削弱酸的作用，酸的强度有削弱碱的作用，强碱和强酸抵消后，最终产生的pH值要比未受到强酸强碱影响的溶液的pH值要高或者要低。

另外，酸碱质子理论还总结出一种反应趋势，即“恒定电离习酸-碱反应”：对于普通的水类溶液，当酸碱离子比值为1时，其pH值为7.当酸碱离子比值大于1时，pH值就会逐渐减小；当酸碱离子比值小于1时，则pH值逐渐升高，直至当离子比值为1时，pH 值又会恢复到7.因此，可以更准确地确定强弱酸碱的比较趋势。

总之，酸碱质子理论是一个综合性的理论，它揭示了酸碱反应机理及其变化规律，依据它的强弱规律，我们可以对酸碱溶液进行判断和控制，从而把握反应系统的特性，为相关化学实验研究提供理论指导。

酸碱质子理论

酸碱质子理论

酸碱质子理论酸碱质子理论（proton theory of acids and bases）是描述酸碱性质的一种理论，认为酸和碱的性质表现在其产生或接收质子上。

此理论在化学领域有着广泛的应用和意义，本文将对酸碱质子理论进行详细的阐述。

一、酸碱定义在酸碱质子理论中，酸被定义为能够释放出质子，即H+离子或H3O+离子（水合质子），碱被定义为能够接受质子的物质。

这样的定义导致了一些物质的酸碱性质得到了相应的解释。

例如，强酸如盐酸（HCl）和硝酸（HNO3）可以释放出大量的质子，而弱酸如乙酸（CH3COOH）和碳酸（H2CO3）则只能释放出少量的质子；强碱如氢氧化钠（NaOH）和氨水（NH3）可以接收大量的质子，而弱碱如氢氧化铵（NH4OH）则只能接收少量的质子。

二、酸碱反应有了酸碱定义之后，酸碱之间的反应可用离子方程式表示。

例如，盐酸和氢氧化钠的反应可以表示为：HCl + NaOH → NaCl + H2O在离子方程式中，盐酸释放出了一个质子（H+离子），氢氧化钠接收了这个质子并生成了水。

这个反应可以更加准确地表示为：HCl + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + H2O也就是说，HCl释放出了一个H+离子，而氢氧化钠中的OH-离子接收了这个H+离子形成水。

同样，乙酸和氨水的反应可以表示为：CH3COOH + NH3 → CH3COO- + NH4+在这个反应中，乙酸释放出了一个H+离子，而氨水中的NH3分子接收了这个H+离子形成了NH4+离子。

三、酸碱强度在酸碱质子理论中，强酸和强碱可以释放出或接收大量的质子，而弱酸和弱碱只能释放出或接收少量的质子。

这种不同的释放或接收质子的能力被称为酸碱强度。

酸碱强度与化学反应的平衡有关，因为在反应达到平衡时，等量的酸和碱会释放或接收相同的质子。

可以用酸/碱的离子化常数（Ka/Kb）来表示酸/碱的强度，离子化常数越大，酸/碱的强度越强。

四、常见酸碱与酸碱指示剂1.常见的强酸包括盐酸、硫酸和硝酸等。

酸碱质子理论

酸碱质子理论

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；而碱得到失去的一个氢离子后，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。

目录
而在水和氨的反应中，水扮演酸的角色，其反应式如下：H2O + NH3
Al(H2O)63+ + H2O
易士酸，可和六个水分子结合为水合镁离子
B(OH)4− + H3O+
硼酸在反应中为路易士酸，从一个水分子接收电子对，再提供一个氢离子给另一个水分子，因此也是布朗斯特酸。

无机化学酸碱质子理论

无机化学酸碱质子理论

无机化学酸碱质子理论集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-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。

第六章 酸碱平衡与酸碱滴定法新


1.顺丁烯二酸， Ka1=1.0×10-2, Ka2=5.5×10-7，能
否用强碱滴定？有几个滴定突跃？
2.柠檬酸，Ka1=1.1×10-3, Ka2=4.1×10-5 ， Ka3=2.1×10-6，将其配成0.1000 mol /L ，用 0.1000mol /L NaOH滴定，有几个滴定突跃？以
例6-6 如何配制500mL pH=5.0的具有中等缓冲能力的 缓冲溶液?
第三节 酸碱滴定法
一.酸碱指示剂 （一）酸碱指示剂
酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，其共轭酸碱对具有不 同的颜色。 例: 甲基橙的酸式色呈红色；碱式色呈黄色。
（二）酸碱指示剂的变色范围
酸碱指示剂的理论变色点：pH = pKHIn 酸碱指示剂的变色范围： pH = pKHIn ± 1 常见酸碱指示剂：甲基橙、甲基红、酚酞 混合指示剂：溴甲酚绿和甲基红pH>5.1绿 色(蓝+黄);pH<4.9时，溶液呈酒红色(黄+红)
4.缓冲溶液的选择与配制
(1)首先选择与所配缓冲溶液pH值接近的 pka (或pKwpKb)缓冲对， 如： HAc—NaAc pka=4.76 NH3—NH4Cl pKw-pKb=14-4.75=9.24 NaH2PO4—Na2HPO4 pka2=7.21 (2)选择合适的总浓度。 (3)根据缓冲溶液pH计算公式算出所需共轭酸和共轭碱的体 c 共轭轭 V共轭轭 积。 pH pKa lg pKa lg c 共轭轭 V共轭轭
第二节 溶液的酸碱平衡及pH计算
一、水的质子自递平衡和pH值
1．水的质子自递
H2O + H 2O
H 3O+
+ OH-
这种只发生在水分子之间的质子转移作用 称为水的质子自递反应。

酸碱质子理论与酸碱平衡


Lewis G N 美国物理化学家
1. 定义
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；
弱酸 弱碱
象，称为“区分效应”。
2、同一酸（或碱），在不同溶剂中可表现出不 同的酸性（或碱性）
例1，液氨中，HAc变为强酸： 而HCl也是强酸：
HAc + NH3(l) = Ac- + NH4+ HCl + NH3(l) = Cl- + NH4+
强酸 强碱
强酸 强碱
结果，NH3（l）把HAc和HCl的酸性“拉平” 。 原因是NH3(l)碱性强，它是HAc和HCl酸性的“拉 平试剂”。这种现象称为“拉平效应”。
3 .酸碱电子理论 (Lewis酸碱电子理论 )：
（1）酸碱定义 凡是可给出电子对的分子、离子或原
子团称为 “碱”。;凡是可接受电子对的 分子、离子或原子团称为“酸” 。 ∴酸——电子接受体（Electron acceptor） 碱——电子给予体（Electron donor）
布朗斯特酸碱概念的核心系于 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。
第三列
[Fe(OH2)6]3+ [Cu(NH3)4]2+ H3O+ F3BNH3 [AlCl4]– [SiF6]2– HCO3– (CH3)2COI2

酸碱理论


6
2、定量 、
衡量酸(碱 强弱的尺度 强弱的尺度—— 衡量酸 碱)强弱的尺度 酸(碱)的解离常数 碱 的解离常数 酸在水中给出质子的能力用质子转移平衡常数的大小 来表示. 来表示. 越大， Ka 越大，酸越强 碱的接受质子能力则由其加合质子反应平衡常数 的大小来衡量. 的大小来衡量.
Kb 越大，碱越强 越大，
第三章 酸碱反应
酸碱理论概述 酸碱平衡中有关浓度的计算 缓冲溶液
1
三、酸碱质子理论
1923年丹麦化学家布朗斯特(J.N.Brönsted)与英 年丹麦化学家布朗斯特( 国化学家劳莱( 国化学家劳莱(T.M.Lorry) 提出了酸碱质子理论 ）、酸碱质子理论 （一）、酸碱质子理论 凡是能够给出质子（ 的物质（ 1、酸：凡是能够给出质子（H+）的物质（包括 分子和离子）都是酸； 分子和离子）都是酸； 例： HAc → H+ + Ac酸 碱 NH4+ → H+ + NH3 酸 碱 2、碱：凡是能够接受质子的物质都为碱。 凡是能够接受质子的物质都为碱。 、 例： NH3 + H+ → NH4+ Ac- + H+ → HAc 碱 酸
a = γ .c
= a c
γ
15
意义：活度系数衡量活度与浓度的差异。 意义：活度系数衡量活度与浓度的差异。表示了 离子间力对化学作用能力影响的大小， 离子间力对化学作用能力影响的大小，也 是衡量溶液偏离理想溶液的尺度. 是衡量溶液偏离理想溶液的尺度.
通常γ ≤1。 。
(1)在较稀的弱电解质或极稀的强电解质溶液中 离子的总浓度很 在较稀的弱电解质或极稀的强电解质溶液中,离子的总浓度很 在较稀的弱电解质或极稀的强电解质溶液中 离子间力很小， 接近于1，可认为a 低，离子间力很小，γ接近于 ，可认为 = c。 。 (2)在一般的强电解质溶液中，离子的总浓度很高，离子间 在一般的强电解质溶液中，离子的总浓度很高， 在一般的强电解质溶液中 力较大， 就小于1，因此活度就小于浓度。在这种情况下， 力较大，γ 就小于 ，因此活度就小于浓度。在这种情况下， 严格地讲，各种平衡常数的计算就不能用离子的浓度， 严格地讲，各种平衡常数的计算就不能用离子的浓度，而应 用活度 。 (3)中性分子活度系数γ近似等于 。 中性分子活度系数 近似等于1。

4.1酸碱质子理论与酸碱平衡


溶液酸性 溶液中性 溶液碱性
pH标度
为了方便指示水溶液的酸碱性，丹麦科 学家S.P.L.Sörensen在1909年提出pH标度。
定义： pH = -lg [H+]
（SI规定：物理量的符号用斜体字书写， 但pH 和pOH 例外，用正体字母书写）
例：某水溶液中[H+]=3.0×10-10mol•dm-3,求其pH值。
Lewis G N 美国物理化学家
1. 定义
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；
Kw Ka(HAc )
其中 Kw [H3O ][OH ] 1.01014
(298 K )
（水的自偶电离）Kw称为水的离子积常数， 简称“离子积”。
普遍地，对于共轭酸碱对：K
b
Kw Ka
或
Kw
K
a
Kb
显然：Kaө↑,则Kbө ↓； Kaө↓,Kbө ↑
Kaө 酸常数， Kbө为相应共轭碱的碱常数
例：HAc H Ac
在溶液中，HAc电离：
HAc H 2O H3O Ac
酸常数
K
a
(
HAc)
[
H
3O ][Ac [HAc]
]
Ac-电离：
Ac H2O HAc OH
碱常数
Kb(Ac
)
[HAc ][OH [Ac ]
]
[HAc ][OH [Ac ]] ]
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H2O NH4+ NH3 HBr
共轭碱
化学式
名称
ClO4HSO4SO42H2O
OH-
高氯酸根 硫酸氢根
硫酸根 水
氢氧根
NH3 NH2Br -
氨 氨基离子
溴离子
酸碱质子理论
从表中的共轭酸碱对可以看出：
①酸和碱可以是分子也可以是离子；
②有的离子在某个共轭酸碱对中是碱，但在另 一个共轭酸碱对中却是酸，如HSO4-等；
碱的强度：用接受质子的能力来量度。
强碱具有高度接受质子的能力。如OH-、PO43离子等。
• 讨论：
酸碱质子理论认为酸碱反应的实质是什 么？
酸碱质子理论
3、酸碱反应 根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质，就是两个 共轭酸碱对之间质子传递的反应。例如：
HCl 酸1
+
N碱H2 3
===
N酸H24+
+Cl碱1
NH3和HCl的反应，无论在水溶液中或气相中， 其实质都是一样的。
即HCl是酸，放出质子给NH3，然后转变为它的 共轭碱Cl-；NH3是碱，接受质子后转变为它的共轭酸 NH4+。
强酸和强碱之间质子转移，转化为较弱的共轭碱 和共轭酸的过程。
酸碱质子理论
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、中和作用及水解作用， 统统包括在酸碱反应的范围之内，都是可以看作是 质子传递的酸碱中和反应。
两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。 如HPO42-等。
酸和碱可以是分子或离子。
主要内容
二、酸碱质子理论
2、共轭酸碱的定义
如：HCl→ H+ + Cl-
这样的一对酸碱，它们依赖获得或给出质子互相 依存这样的酸碱对叫做共轭酸碱对，这里Cl-离子是 HCl的共轭碱，而HCl是Cl-离子的共轭酸。即
但是，酸碱质子理论只限于质子的放出和接受， 所以必须含有氢，这就不能解释不含氢的一类的反应。
酸碱质子理论
主 讲 人：任海仙 申报类型：副教授
回顾
一、酸碱电离理论（阿累尼乌斯电离理论） １、酸碱的定义 电离时产生的阳离子全部是H+离子的化合物叫
酸； 电离时生成的阴离子全部是OH-离子的化合物叫
碱。 H+离子是酸的特征，OH-离子是碱的特征。 中和反应的实质是：H++OH-===H2O。
思考
③质子论中没有盐的概念。
• 对于酸碱的强度，酸碱质子理论是如何 解释的呢？
酸碱质子理论
一般来说：共轭酸越强，它的共轭碱就越弱； 共轭碱越强，它的共轭酸就越弱。
如：H2OH++OH水为最弱的酸，它的共轭碱是最强的碱。
酸的强度：用给出质子的能力来量度。
强酸具有高度给出质子的能力。如HClO4、 HCl、HNO3、H2SO4等。
(1)电离作用： 根据酸碱质子理论的观点，电离作用就是水与 分子酸碱的质子传递反应。
酸碱质子理论
在水溶液中，酸电离时放出质子给水，并产生 共轭碱。
HAc + H2O 酸1 碱2
H3O++Ac酸2 碱1
氨的水溶液中，NH3接受质子 ，并产生共轭酸。 (相当 碱2
HA → H+ + A-
共轭酸
共轭碱
练习
写出给出物质的共轭酸或共轭碱
酸
共轭碱
名称
化学式
化学式
名称
高氯酸
HClO4
硫酸氢根 水合氢离子
HSO4H3O+
HSO4-
硫酸氢根
OH-
氢氧根
氨
NH3
氢溴酸
HBr
NH3
氨
Br -
溴离子
酸 名称 高氯酸 硫酸 硫酸氢根 水合氢离子
水 铵离子
氨 氢溴酸
化学式
HClO4 H2SO4 HSO4H3O+
2、HCl的水溶液呈酸性，那HCl的乙醇溶液 也呈酸性吗？
• 酸碱电离理论只适用于水溶液。在非水溶 剂和无水的情况下，电离理论又无法适应。
主要内容
二、酸碱质子理论
1、酸碱的定义
酸：凡能给出质子的物质都是酸。如HCl、NH4+、 HSO4-等。
碱：凡能接受质子的物质都是碱。如Cl-、NH3、 SO42-等。
H3O+ + Ac酸1 碱2
HAc + H2O 酸2 碱1
小结：酸碱质子理论的意义
酸碱质子理论扩大了酸碱的含义和酸碱反应的范 围，摆脱了酸碱必须在水中发生的局限性，解决了一 些非水溶剂或气体间的酸碱反应，并把水溶液中进行 的离子反应系统地归纳为质子传递的酸碱反应。加深 了人们对于酸碱和酸碱反应的认识。
NH4+ +OH酸2 碱1
酸碱质子理论
可见，在酸的电离过程中，H2O接受质子，是 一个碱，而在NH3的电离过程中，H2O放出质子， 又是一个酸，所以水是两性物质。
= H2O + H2O
H3O++OH-
酸碱质子理论
(2)水解反应
质子论中没有盐的概念，因此，也没有盐的水 解反应。
电离理论中水解反应相当于质子论中水与离子 酸、碱的质子传递反应。