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什麽是酸和堿?

有幾種定義酸和堿的方法。雖然這些定義並不相互矛盾,但它們的包容性確實有所不同。酸和堿的最常見定義是 Arrhenius 酸和堿、Br?nsted-Lowry 酸和堿以及 Lewis 酸和堿。Antoine Lavoisier、Humphry Davy 和 Justus Liebig 也對酸和堿進行了觀察,但沒有正式定義。

Svante Arrhenius 酸和堿

Arrhenius 的酸堿理論可以追溯到 1884 年,基於他的觀察,即氯化鈉等鹽類在放入水中時 會分解成他所謂的離子。

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酸和堿有什麽區別?

酸在水溶液中產生 H +離子

堿在水溶液中產生 OH -離子

需要水,所以只允許水溶液

只允許質子酸;需要產生氫離子

只允許使用氫氧化物堿

Johannes Nicolaus Br?nsted - Thomas Martin Lowry 酸和堿

Br?nsted 或 Br?nsted-Lowry 理論將酸堿反應描述為釋放質子的酸和接受質子的堿。雖然酸的定義與 Arrhenius 提出的定義幾乎相同(氫離子是質子),但堿的定義要廣泛得多。

酸是質子供體

堿基是質子受體

水溶液是允許的

允許使用氫氧化物以外的堿

只允許質子酸

吉爾伯特牛頓路易斯酸和堿

酸堿的路易斯理論是限制最少的模型。它根本不處理質子,而只處理電子對。

酸是電子對受體

堿基是電子對供體

酸堿定義的最少限制

酸和堿的性質

羅伯特·博伊爾(Robert Boyle)在 1661 年描述了酸和堿的性質。這些特征可用於輕松區分兩種化學物質,而無需進行復雜的測試:

嘗嘗酸味(別嘗了!)——“酸”這個詞來自拉丁語acere,意思是“酸的”

酸有腐蝕性

酸將石蕊(壹種藍色植物染料)從藍色變為紅色

它們的水溶液(水溶液)傳導電流(是電解質)

與堿反應生成鹽和水

與活性金屬(如堿金屬、堿土金屬、鋅、鋁)反應產生氫氣(H 2 )

常見酸

檸檬酸(來自某些水果和蔬菜,尤其是柑橘類水果)

抗壞血酸(維生素C,來自某些水果)

醋(5% 醋酸)

碳酸(用於軟飲料的碳酸化)

乳酸(在酪乳中)

基地

嘗嘗苦味(不要嘗它們!)

感覺很滑或有肥皂味(不要隨意觸摸它們!)

堿基不會改變石蕊的顏色;它們可以將紅色(酸化)石蕊變回藍色

它們的水溶液(水)溶液傳導電流(是電解質)

與酸反應生成鹽和水

***同基地

洗滌劑

肥皂

堿液(NaOH)

家用氨水(水溶液)

強酸和弱酸和堿

酸和堿 的強度取決於它們在水中解離或分解成離子的能力。強酸或強堿完全解離(例如,HCl 或 NaOH),而弱酸或弱堿僅部分解離(例如,乙酸)。

酸解離常數和堿解離常數表示酸或堿的相對強度。酸解離常數 K a是酸堿解離的平衡常數:

HA + H 2 O ? A - + H 3 O +

其中HA是酸,A -是***軛堿。

K a = [A - ][H 3 O + ] / [HA][H 2 O]

這用於計算 pK a,即對數常數:

pk a = - log 10 K a

pK a值越大,酸的解離越小,酸越弱。強酸的pK a小於-2。