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  • 酸性

    是指一种物质在溶剂中能向其它物质提供氢离子的能力。25℃下,当pH<7时,溶液呈酸性。

    从某种意义上说,酸性与氧化性成反比。

    编辑摘要

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    基本简介/酸性 编辑

    acidity,一般能使紫色石蕊变为红色等。常温下溶液的pH值在7以下时都呈酸性反应。pH值愈小,酸性愈强。酸能与碱发生中和反应生成盐和水,以及能使酸碱指示剂变色、与活泼金属反应生成氢气,还有与某些盐发生复分解反应生成新酸和新盐的一类通性,称为酸的酸性。

    酸碱理论的发展/酸性 编辑

    酸碱电离理论

    瑞典科学家阿伦尼乌斯(Arrhenius)总结大量事实,于1887年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氢离子的物质叫酸;电离出的阴离子全部都是氢氧根离子的物质叫碱,酸碱反应的本质是氢离子与氢氧根离子结合生成水的反应。局限性: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,电离理论不能讨论这类反应。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。同时,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。

    酸碱电离理论

    富兰克林(Franklin)于1905年提出酸碱溶剂理论,其内容是:凡是在溶剂中产生该溶剂的特征阳离子的溶质叫酸,产生该溶剂的特征阴离子的溶质叫碱。局限性只能用于自偶电离溶剂体系;不能说明形如CaO + SO3= CaSO4的不在溶剂中进行的反应;不能说明在苯、氯仿、醚等不电离溶剂体系中的酸碱反应。

    酸碱质子理论

    布朗斯特(J.N.Bronsted)和劳里(Lowry)于1923年提出了酸碱质子理论(Bronsted酸碱理论),对应的酸碱定义是:”凡是能够给出质子的物质都是酸;凡是能够接受质子的物质都是碱。”由此看出,酸碱的范围不再局限于电中性的分子或离子化合物,带电的离子也可称为“酸”或“碱”。若某物质既能给出质子,也能接受质子,那么它既是酸,又是碱,通常被称为”酸碱两性物质“。为了区别出酸碱质子理论,有时会将该理论中的”酸“称作”质子酸“,该理论中的”碱“称为”质子碱“。

    酸碱电子理论

    1923年美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯(Gilbert Newton Lewis)指出 ,没有任何理由认为酸必须限定在含氢的化合物上,他的这种认识来源于氧化反应不一定非有氧参加。路易斯是共价键理论的创建者,他用结构的观点,提出了酸碱电子理论(Lewis酸碱理论):酸是电子的接受体,碱是电子的给予体。酸碱反应是酸从碱接受一对电子,形成配位键,得到一个酸碱加合物的过程,该理论体系下的酸碱反应被称为酸碱加合反应。无法准确描述酸碱的强弱程度,难以判断酸碱反应的方向与限度。

    软硬酸碱理论

    在前人工作的基础上,拉尔夫·皮尔逊(Ralph G. Pearson)于1963年提出软硬酸碱理论(HSAB):体积小,正电荷数高,可极化性低的中心原子称作硬酸,体积大,正电荷数低,可极化性高的中心原子称作软酸。将电负性高,极化性低难被氧化的配位原子称为硬碱,反之为软碱;]除此之外的酸碱为交界酸碱。适用范围不能包括整个Lewis酸碱体系。[1]

    酸的通性/酸性 编辑

    酸的通性 对于酸的定义,我们说电离时生成的阳离子全部都是H+。这里我们要特别注意的是“阳离子”、“全部”、“H+”几个关键字。下面我们以常见的硫酸和盐酸为例来说明酸的通性。

    注意:

    (1)在‘金属+酸→盐+氢气’中,酸通常指的是稀硫酸和稀盐酸,不能是浓硫酸或硝酸。因为浓硫酸或硝酸都有强氧化性,与金属反应时不能生成氢气而生成了水;金属是指在金属活动顺序表中排在‘氢’前面的活泼金属,排在‘氢’后的金属不能置换酸中的氢。

    (2)通过金属跟酸的反应情况导出金属活动顺序表:

    K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

    金属活动性由强逐渐减弱

    金属活动性顺序中,金属位置越靠前,活动性越强,反应越剧烈,所需时间越短。

    (3)浓硫酸具有吸水性,通常用它作为干燥剂。硫酸还具有脱水性,它对皮肤或衣服有很强的腐蚀性。稀释浓硫酸时一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里,并不断搅动,切不可把水倒进浓硫酸里,如果把水注入浓硫酸里,水的密度较小,会浮在硫酸上面,溶解时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液向四处飞溅,容易发生事故。

    酸性强弱/酸性 编辑

    酸性 酸性
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    高氯酸 > 氢碘酸 > 氢溴酸 > 盐酸 > 硫酸 > 硝酸 > 氯酸 以上为强酸

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    > (草酸或乙二酸)> 亚硫酸 > 磷酸 > (丙酮酸)> 亚硝酸 > 氢氟酸 > 甲酸 >(以上为中强酸)

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    (乳酸)> (苯甲酸)> (丙烯酸)> (醋酸)> (丙酸)> (油酸)> (硬脂酸)> (即 ) 碳酸 > 氢硫酸 > 次氯酸 > 硼酸 > 偏硅酸 > (苯酚)

    酸性常用该酸的标准溶液(I=0,温度25摄氏度,1标压,C=1.0 mol/L)的PKa表示,即酸度常数。

    在弱酸中,应依照酸的解离常数来判断。(数值越小酸性越强)

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    碘酸 0.31 硫代硫酸 0.6 焦磷酸 0.7 铬酸 0.74 硫氰酸 0.9 次磷酸 1.23 亚磷酸 1.43 亚硫酸 1.91 亚氯酸 1.95

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    磷酸 2.18 砷酸 2.21 亚硝酸 3.15 氢氟酸 3.15 异氰酸 3.48 碳酸 3.60 氢硫酸 7.02 次氯酸 7.53 次溴酸 8.63 氢氰酸 9.21 硼酸 9.24 亚砷酸 9.29 偏硅酸 9.77 次碘酸 10.64 偏铝酸 12.2

    判断方法/酸性 编辑

    1.不同元素的最高价含氧酸,成酸元素的非金属性越强,则酸性越强。如非金属性Cl>S>P>C>Si 则酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3

    酸性 酸性

    2.同种元素的不同价态含氧酸,元素的化合价越高,酸性越强。如酸性: ,

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    ,

    酸性 酸性

    ,

    酸性 酸性

    3.同一主族元素,核电荷数越多,原子半径越大,氢化物酸性越强,如酸性:

    酸性 酸性

    (六大无机强酸之一)

    4.非同一主族元素的无氧酸酸性,需靠记忆。如酸性:

    酸性 酸性

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    参考资料
    [1]^引用日期:2019-07-25

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