酸大多数以什么状态存在
酸大多数以什么状态存在
酸大多数以什么状态存在
酸大多数以什么状态存在
化学-酸(acid)
电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸,25℃时,其稀溶液的pH值小于7。
酸是一类化合物的统称。
酸在化学中狭义的定义是:在水溶液中电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物。由阿伦尼乌斯提出,此理论即为阿伦尼乌斯酸碱理论。
广义定义是:能够接受电子对的物质。
这类物质大部分易溶于水中,少部分,如:硅酸,难溶于水。酸的水溶液一般可导电,其导电性质与其在水中电离度有关。部分酸在水中以分子的形式存在,不导电;部分酸在水中离解为正负离子,可导电。较广义的定义,则认为反应中能提供质子的是酸,反之为碱,此定义称为布朗斯特(J.M.Bronsted)-劳里(T.M.Lowry)酸。此理论为酸碱质子理论。
Bronsted酸性是酸碱质子理论中的概念,代表某物质释放质子(H+)的能力。具体说来,某物质HA,放出H+后,变成A-,则其Bronsted酸性是反应HA=H++A-的平衡常数。该平衡常数越大,HA越容易释放质子,则其Bronsted酸性越强。
另外还有路易斯酸碱理论,由美国人路易斯(G.N.Lewis)提出。此理论定义酸为电子对的接受者,称为路易斯酸,范围更为广泛。酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应。
软硬酸碱理论是路易斯酸碱理论的延伸。在软硬酸碱理论中,酸、碱都被分别归为“硬”、“软”两种。
酸的强弱
根据酸在水溶液中电离度的大小,有强酸和弱酸之分,一般认为,强酸在水溶液中完全电离,如盐酸、硝酸;弱酸在水溶液中部分电离,如乙酸、碳酸。
强酸:高氯酸,氢碘酸,硫酸,氢溴酸,盐酸,硝酸,碘酸等。
中强酸:草酸(乙二酸),亚硫酸,磷酸,丙酮酸,碳酸(有人认为是弱酸),亚硝酸
弱酸:柠檬酸,氢氟酸,苹果酸,葡萄糖酸,甲酸,乳酸,苯甲酸,丙烯酸,乙酸,丙酸,硬脂酸,氢硫酸,次氯酸,硼酸
含氧酸﹐将其较为常见的一种称某酸﹐其他含氧酸按成酸元素的氧化数较某酸高﹑低或有无过氧─O─O─结构而命名。例如氯酸HClO₃(氯的氧化数为+5)﹑高氯酸HClO4(氧化数+7)﹑亚氯酸HClO₂(氧化数为+3)﹑次氯酸HClO(氧化数+1)﹔又如HSO﹑H₂S₂O8中含有─O─O─键﹐称过氧一硫酸﹑过氧二硫酸。两个简单含氧酸缩去一分子水后生成的酸称焦酸(或称一缩某酸)﹐也有用重作词头来命名的简单含氧酸脱去(全部)氢氧基而生成的基称醯基﹐如─SO─称硫醯基﹐CrOCl称铬醯氯。若把含氧酸的化学式写成MO(OH)(M为金属)﹐就可以根据值来判断常见含氧酸的强弱﹕=0极弱酸﹐如硼酸H₃BO₃
分类
1.根据有机无机分为无机酸和有机酸
有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机酸是羧酸,其酸性源于羧基(-COOH)。磺酸(-SO₃H)等也属于有机酸。有机酸可与醇反应生成酯。
2.根据是否含氧分为含氧酸和无氧酸
含氧酸(如硫酸H₂SO₄、碳酸H₂CO₃等)无氧酸(如盐酸HCl、氢氟酸HF等)
3.根据从酸分子中可以电离出H+的个数
可以分为一元酸(HCl)、二元酸(H₂SO₄)、三元酸(H₃PO₄)
4.根据酸性强弱将酸分为强酸,中强酸,弱酸(是否能完全电离)
强酸(HCl等)中强酸(H₃PO₄等)弱酸(H₂CO₃等)
5.根据是否是中心原子得电子分为强氧化性酸和非强氧化性酸
强氧化性酸(HNO₃等)
化学性质
酸一般有腐蚀性。弱酸在水溶液中存在电离平衡如下﹕
[HA]﹑[H+]﹑[A-]分别是HA﹑H+﹑A-的物质的量浓度﹐是弱酸HA的电离平衡常数。例如﹐298K时乙酸的电离常数为1.8×10-5﹐氢氟酸为7.2×10-4。电离平衡常数随弱电解质的浓度和温度有很小的变化。
在一定温度下﹐弱酸的电离度因溶液变稀而增大﹐如0.10﹑1.0×10-3﹑1.0×10-4乙酸的电离度分别为1.34﹑13.4﹑42%﹐无限稀释时完全电离。
多元弱酸的电离是分步进行的。例如﹐磷酸分三步电离﹐每步都有相应的电离平衡常数﹕
水是无机化合物极好的溶剂﹐离子能被水分子强烈吸引而稳定﹐酸中H+是裸露的质子﹐直径为10-3皮米﹐能强烈地与水分子结合成H₃O+。例如﹐水合高氯酸晶体HClO₄·H₂O实际上是由H₃O+和ClO₄-组成﹐在水溶液中H₃O+和其他三个水分子结合成H₂O。常用H表示水溶液中的氢离子。