2024年5月15日发(作者:constitutional)
酸的通性
酸的组成——氢离子+酸根离子
(1)使酸碱指示剂变色 (非氧化性酸)
紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸遇酸溶液变红色
无色酚酞试液遇酸溶液不变色
(2)酸呈酸性(PH值<7)
(3)跟金属活动性顺序表(H)前的活泼金属的单质起置换反应 (非
氧化性酸)
酸 + 金属—→盐 + 氢气
例:2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
(4) 跟碱性氧化物和某些金属氧化物反应
酸 + 碱性(金属)氧化物—→盐+水
例:3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
(5)跟碱起中和反应
酸+碱—→盐+水
例:2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O
(6)与某些盐反应生成酸和新盐。盐+酸=新盐+新酸,要依照复分解
的条件来判断是否会发生反应
例:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸,与碱相对。
酸碱质子理论涉及的酸概念: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。盐酸(HCl)、 硫酸(H2SO4)、硝酸( HNO3 )、磷
酸(H3PO4)在水溶液中电离时,产生的阴离子(酸根)虽然各不相同,但
产生的阳离子(H+)却是相同的 , 因此它们在性质上有共同的地方,例
如具有酸味;能溶解许多金属;能使蓝色石蕊试纸变红等等,这些性质实
际上就是H+的性质。 酸是一类化合物的统称,分为无机酸和有机酸。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(比如H2SO4是酸,而NaHSO4不是)。此定义称为-{zh-hk:阿瑞尼士;zh-cn:
阿仑尼乌斯}-(S. Arrhenius)酸。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,
此定义称为布忍斯特(J. M. Bronsted)-罗瑞(T. M. Lowry)酸。另外还有
被称为-{zh-hk:刘以士;zh-cn:路易斯}-(G. N. Lewis)酸的定义,定义酸
为电子对的接受者,范围更为广泛。酸可以和碱进行中和作用
(neutralization),生成水和盐 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。 比较酸的强度,可比较它们在一种
碱中的离解常数。根据广义的定义,水就是一种碱,故对弱酸,比较在水
中的离解常数即可。这叫“水的区分效应”。强酸之间的比较,不能用水,
这叫水的“拉平效应”;不过可以使用更强的碱。像乙烯和乙炔这样的弱
酸,几乎不在水中电离,使水的区分效应不明显,可使用更强的碱。 根据
酸中所含的可电离的氢离子数目的多少,可分为一元酸(如HCl、CH3COOH)、
二元酸(如H2CO3、H2C2O4)、三元酸(如H3PO4)。根据酸中是否含氧,
可分为无氧酸和含氧酸。无氧酸都称为氢某酸 ,如氢硫酸(H2S)、氢溴
酸(HBr)、氢碘酸(HI)、氢氟酸(HF)、氢氰酸(HCN)等。含氧酸的
种类比较多 ,如 HClO=次氯酸,HClO2=亚氯酸,HClO3=氯酸,HClO4=高氯
酸(也称过氯酸)。 酸的用途很广 , 几乎重要的工业都要使用各种酸。
酸对于人体的生理活动也至关重要,人的体液必须保持一定酸度。 含氧酸
的命名:对于分子中只含一个成酸元素的简单含氧酸,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、
HSO8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),例如: 也有用重作词头来
命名的,例如: 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 =1 弱
酸,如亚硫酸H2SO3、磷酸H3PO4 =2 强酸,如硫酸H2SO4、硝酸HNO3 =3 极
强酸,如高氯酸HClO4 ⒈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HO+和ClO4-组成,
在水溶液中HO+和其他三个水分子结合成HO。目前常用H表示水溶液中的
氢离子。 ⒉酸度1909年丹麦化学家S.P.L.索伦森建议用pH来表示[H+]。
pH=-lg[H+]。 酸性 [H+]〉[OH-] pH〈7 中性 [H+]=[OH-] pH=7 碱性 [H+]
〈[OH-] pH〉7 可用pH试纸或酸度计(pH计)来检测溶液的pH值。 ⒊应用
用途酸的用途很广,许多工业和实验室都要用酸,常用的有硫酸、盐酸、
硝酸。许多化学反应在水溶液中进行,pH值很重要。如将二氧化碳通入含
Ca2+的溶液,能否得到碳酸钙沉淀,取决于溶液的pH值,某些反应须在恒
定的pH值下进行,为此常用弱酸(碱)及其盐的溶液作缓冲溶液。正常人的
血液pH=7.4(其中含有HCO和HCO、HPO和HPO),稍微变动就会生病。
碱的通性
非可溶性碱的性质:
1、能与酸反应
例如:
Cu(OH)2+2HCI=CuCl2+2H2O
可溶性碱的通性:
1、碱呈碱性(水溶液,,25摄氏度)
碱能使紫色石蕊试液变蓝
碱能使无色的酚酞试剂变红。pH>7
2、与酸性氧化物反应 注:
碱 +酸性氧化物==盐 + 水
例:①Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
②2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
注:酸性氧化物 不等于非金属氧化物
(1)概念:能与碱反应生成盐和水的氧化物(通常不涉及化合价改变
的前提下)。如CO2、SO2、SiO2、SO3、Mn2O7等均属于酸性氧化物。
(2)注意:①酸性氧化物包括大多数非金属氧化物和少数金属氧化物
(如Mn2O7),但少数非金属氧化物不是酸性氧化物,如CO、H2O等。②酸
性氧化物在正常条件下多数能溶于水,跟水化合生成酸,但这一点并不是
酸性氧化物必然的通性,如SiO2就不能与水在普通条件下反应。
3、碱与酸发生中和反应(基本上都是放热反应)
例①2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
②Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
4.碱 +盐==新盐 + 新碱
如Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH
条件:①满足复分解反应的条件(生成物中有沉淀、气体生成或水)
②反应物必须可溶于水
举例:CaCO3+Ba(OH)2——BaCO3+Ca(OH)2
即使满足复分解反应的条件,却不是属于碱与盐的反应,因为CaCO3
不溶于水
酸性氧化物是一类能与水作用生成酸或与碱作用生成盐和水的氧化物(且
生成物只能有盐和水,不可以有任何其它物质生成),但一般不与正盐或酸
式盐反应。一般是非金属元素的氧化物和某些过渡金属元素的高价氧化物。
例如三氧化硫SO3【也就是硫酸的酸酐】、五氧化二磷P2O5【也就是磷酸
的酸酐】、七氧化二锰Mn2O7【也就是高锰酸的酸酐】、三氧化铬CrO3【也
就是铬酸的酸酐】等。CO、NO等不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,而是
不成盐氧化物。
我们知道,碱跟酸反应生成盐和水,碱跟某些非金属氧化物反应,也生
成盐和水.例如
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+SO3=CaSO4↓+H2O
Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O (CaSO4和CaSO3均为沉淀)
此类非金属氧化物称为酸性氧化物
非金属氧化物大多数是酸性氧化物,我们熟悉的非金属氧化物中,一氧
化碳和一氧化氮不是酸性氧化物,因为他们的性质和酸性氧化物不同,通
常不能将其归入酸性氧化物。
性质及其他
通性:
1.与水反应生成相应的酸
2.与碱反应
3.与碱性氧化物反应
1、酸性氧化物大多数能跟水直接化合生成含氧酸.
CO2+H2O=H2CO3
SO3+H2O=H2SO4
SO2+H2O=(可逆)H2SO3 (亚硫酸)
2、含氧酸也可以受热分解生成酸性氧化物.例如,将硫酸加热可得到三氧
化硫和水:
H2SO4=SO3↑+H2O
在这里三氧化硫可以看做是硫酸脱水后的生成物.
SiO2,N2O5,也是酸性氧化物,但二氧化硅不溶于水,不能与水直接化合生成硅酸
3、判定酸性氧化物最重要依据是化学反应前后各元素化合价保持不变. 特例
二氧化硅是较特殊的酸性氧化物。
二氧化硅可以和氢氟酸反应,但不能同水反应。
酸性氧化物中大多数是非金属氧化物
非金属氧化物中大多数是酸性氧化物
含氧酸才有酸性氧化物
能跟酸起反应,生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物(且生成物只能有盐和水,
不可以有任何其它物质生成 )。碱性氧化物一般不与正盐、碱式盐(如Mg
(OH)Cl)反应,但可与酸式盐(如NaHSO4)反应。碱性氧化物包括活泼金属
氧化物和其他金属的低价氧化物,如Na2O、CaO、BaO和CrO、MnO。碱性氧
化物的对应水化物是碱。例如,CaO对应的水化物是Ca(OH)2,Fe2O3对
应的水化物是Fe(OH)3(胶体)。碱金属(钠、钾)和钙、钡的氧化物能
跟水反应,生成相应的氢氧化物。它们都是强碱:
Na2O+H2O==2NaOH
CaO+H2O==Ca(OH)2
高温下,碱性氧化物和酸性氧化物作用生成盐:
CaO+SiO2==CaSiO3
碱性氧化物与酸性氧化物反应:
Na2O+CO2==Na2CO3
碱性氧化物受热时比较稳定,一般不会分解。
碱性氧化物一定是金属氧化物,而金属氧化物不一定是碱性氧化物,
如Mn2O7就是酸性氧化物,Al2O3、BeO、Cr2O3、ZnO,MnO2为两性氧化物。
碱性氧化物还可以和对应的酸式盐反应
——Na20+2NaHSO4===2Na2SO4+H2O
当然,碱性氧化物只是从理论上可以视为对应碱脱水后的产物,并不
是所有碱性氧化物都可以与水反应生成对应的碱。
注意:★能与酸反应的氧化物不一定就是碱性氧化物,如SiO2可以与
HF反应,但SiO2却是酸性氧化物(应要注意,SiO2可以与HF反应是SiO2
的特性,与它是碱性氧化物或酸性氧化物无关!)。
★碱金属的氧化物不一定就是碱性氧化物,如Na2O2可以和水反
应生成碱,但它是过氧化物而不是碱性氧化物。
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