酸碱质子理论
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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。
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(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。
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。
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。
酸碱质子理论: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。
如:HCl 为酸,-
Cl 为碱。
酸碱质子理论只能局限于包含质子的放出和质子的接受。
各类溶液pH 值的求算:
在弱酸(碱)溶液中,若加入含有相同离子的一种强电解质时,常时酸碱平衡移向生成分子的一方,是电离度大大下降。
另外,溶液浓度的变化和盐效应等对酸碱平衡也有一定的影响。
缓冲溶液的组成:由弱酸与共轭碱(或弱碱与共轭酸)构成的体系,具有缓冲溶液的性质。
缓冲原理:由于缓冲体系中存在着弱酸(或弱碱)的离解平衡,且共轭酸碱的浓度都是
较大的,因此加入H +或OH -
时,只是使平衡放生了移动,当重新建立平衡时,体系中的H +量并无明显变化。
从而保持体系的pH 值相对稳定。
但从这一点也可以看出,缓冲体系的缓冲能力是有限的。
当外加酸(或碱)的量相当大时,会使共轭酸碱对的某一方消耗尽而失却缓冲能力。
缓冲溶液的酸碱度可按以下公式计算:
对弱酸和其盐体系:盐
酸c c K a
=+
][H 或盐
酸c c K lg
p pH -=
对弱碱和其盐体系:盐
碱c c K b
=-
][OH 或盐
碱c c K b lg
p pOH -=
溶度积表示式如下:A m B n A n+ + n B m-
=sp K n
m m n ][B ]A [-+
n m m
n ][B ]A [-+>sp K 有沉淀析出 n m m
n ][B ]A [-+=sp K 平衡 n m m
n ][B ]A [-+<sp K 沉淀溶解。
bronst酸碱质子理论
Bronsted-Lowry酸碱质子理论
Bronsted-Lowry酸碱质子理论是一种有效描述分析酸碱反应的重要理论。
该理论最初由荷兰化学家Thomas Bronsted和John Lowry于1923年提出,根据这一理论,酸碱反应是一种物质电子转移反应,其中一个物质赠送一个离子,另一物质接受一个离子。
斯金纳-布朗斯特尔定律明确规定,水的离子是OH-和H+,即水含有在酸碱反应中非常重要的质子。
使用Bronsted-Lowry酸碱质子理论来注释一个实际的反应,假设HCl(稀硫酸)与NaOH(氢氧化钠)反应。
在这种反应中,HCl溶质是提供质子的物质,它将其离子中的H+转移到NaOH 溶质中。
此外,NaOH是接受质子物质,它将OH-质子移至HCl 溶质中(NaOH溶质中的Na+质子没有发生变化)。
由此,HCl 作为一种强酸(即其质子为H+),而NaOH作为强碱(它的离子是OH-)的原因也可见一斑。
从上述反应中,可以发现Bronsted-Lowry酸碱质子理论是一种有效的分析酸碱反应理论。
它清楚地指出,一个物质提供质子,而另一种物质接受质子,酸碱反应就发生了。
因此,该理论对于酸碱反应的解释非常重要,不仅可以帮助科学家们明确一个物质性质,而且可以帮助他们理解物质之间相互作用的方式。
简而言之,Bronsted-Lowry酸碱质子理论是研究酸碱反应的重要理论,使科学家们更加了解物质的性质。