论文酸碱理论的发展

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略谈现代酸碱理论的发展

略谈现代酸碱理论的发展

略谈现代酸碱理论的发展李小安(西北大学化学系05级材料化学专业 西安 710069)摘要:文章主要谈论现代酸碱理论的发展过程。

对近代酸碱的发展进行了简要的分析和讨论。

关键字:酸碱理论电离溶剂论质子论正负性电子理论软硬酸碱前 言 :酸碱理论是化学学科不可缺少的重要组成部分。

随着科学的不断进步,酸碱理论也在不断发展和完善。

它与我们的生活密切相关,因此对它进行系统的认识和讨论是非常重要的。

在这里我们将对它进行简要的讨论,酸碱理论在历史上经历了很多不同的阶段,这里只对近代几个重要的理论进行分析。

如‘酸碱电离理论'、‘溶剂理论'、‘质子理论’、‘电子理论'、‘正负理论和软硬酸碱理论'等。

一.阿仑尼乌斯的水——电离理论1887年,瑞典化学家阿仑尼乌斯首次提出了水——电离理论。

定义:酸:在水溶液中,凡是电离时产生的阳离子都是氢离子的物质;碱:在水溶液中凡是电离产生的阴离子全部是OH-离子的物质。

从定义上看,所谓酸的通性就是酸类水溶液所共同具有的H+离子的特性,所谓碱就是碱类水溶液所共同具有的OH-离子的特性。

它的优点是从物质的化学组成揭露了酸碱的本质,并应用化学平衡原理找到了衡量酸碱强弱的定量标度,这个理论对于化学学科的发展起了积极的作用,它的论点直到现在还被普遍使用。

缺点是:1. 把酸的性质局限于水溶液中,从而对当时已知的化学事实产生了一系列的问题,如纯净的氯化氢气体是不是酸?熔融的碱是不是碱?2. 从理论和实践上看,质子(即氢正离子)在水溶液中难以独立存在,需与水分子发生相互作用,生成水化离子。

二.弗兰克林的酸碱溶剂论1905年,英国化学家佛兰克林提出了著名的酸碱溶剂论。

酸:凡能生成和溶剂正离子相同的正离子者为酸,能生成和溶剂负离子相同的负离子者为碱。

中和作用是正离子与负离子的结合,生成溶剂分子。

酸碱溶剂论把酸碱扩大到了任何能够产生正、负离子的溶剂中,进而扩大了酸碱的范围。

但是它也存在缺点。

揭示酸碱理论的发展与应用

揭示酸碱理论的发展与应用

揭示酸碱理论的发展与应用酸碱理论是化学科学中的重要理论之一,它揭示了物质在溶液中的性质与行为。

本文将从历史的角度出发,探讨酸碱理论的发展与应用。

一、酸碱理论的起源酸碱理论的起源可以追溯到古希腊时期。

在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德提出了酸和碱的概念。

他认为酸是一种“酸性土壤”产生的物质,而碱则是一种“碱性土壤”产生的物质。

这种理论在当时并没有得到广泛的应用和发展。

二、酸碱理论的发展酸碱理论的真正发展始于17世纪。

瑞典化学家贝克曼提出了酸碱中的氢离子(H+)概念。

他认为酸是能够释放出氢离子的物质,而碱则是能够接受氢离子的物质。

这一理论为后来的酸碱理论奠定了基础。

随着化学实验技术的进步,19世纪末,丹麦化学家奥斯特瓦德提出了酸碱中的氢氧根离子(OH-)概念。

他认为酸是能够释放出氢离子的物质,而碱则是能够释放出氢氧根离子的物质。

这一理论被称为奥斯特瓦德酸碱理论。

20世纪初,美国化学家布朗和洛瑟福德提出了电子理论。

他们认为酸是能够接受电子对的物质,而碱则是能够提供电子对的物质。

这一理论被称为布朗-洛瑟福德酸碱理论。

三、酸碱理论的应用酸碱理论在生活和工业中有着广泛的应用。

首先,酸碱理论在农业中起着重要作用。

农民们根据土壤的酸碱性来选择合适的作物种植,以提高农作物的产量和质量。

其次,酸碱理论在环境保护中也发挥着重要作用。

酸雨是一种常见的环境问题,它对植物、水体和土壤造成了严重的污染。

通过酸碱理论,我们可以了解酸雨的形成原因,并采取相应的措施来减少酸雨的产生。

此外,酸碱理论在工业生产中也有广泛的应用。

许多化学反应都需要在特定的酸碱条件下进行,以保证反应的进行和产物的纯度。

例如,酸碱中和反应常常被用于调节溶液的酸碱性,以便于后续的工艺操作。

总结起来,酸碱理论的发展与应用是一个不断演变的过程。

从古希腊时期的概念到现代的电子理论,酸碱理论不仅揭示了物质在溶液中的性质与行为,还为农业、环境保护和工业生产等领域提供了重要的理论基础。

浅谈酸碱理论的发展及其意义

浅谈酸碱理论的发展及其意义

1 ㊀早期的酸碱概念
人们最初对酸碱的认识是从反应现象、 特征入手的。当时 酸味 " , 人们称之为 发现有一类物质在水溶液中表现出强烈的 " 酸。而把另外一类在水溶液中具有肥皂一样滑腻的物质称为 " 碱" 。当把酸碱物质混合时, 它们能相互作用生成既没有酸的 特征也没有碱的特征的, 并具有盐味的产物。 1 7世纪末, 英国的化学家波义耳( R .B o y l e ) 根据大量实验 现象第一次总结提出了朴素的酸碱定义: “ 凡物质的水溶液能 溶解某些金属, 与碱接触会失去原有特性, 而且能使石蕊试液 变红的物质叫酸; 凡物质的水溶液有苦涩味, 能腐蚀皮肤, 与酸 接触会失去原有特性, 而且能使石蕊试液变蓝的物质叫碱” 。 1 8世纪末, 法国化学家拉瓦锡( A .L .L a v o i s i e r ) 根据他的" 燃素" 的观点提出" 酸素" 的说法, 所有的酸都含有酸素即氧。 1 7 8 9年, 化学的化学家贝托雷确定了氢氰酸的成分, 发现 氢氰酸并不含有氧, 但是其水溶液却有微弱的酸性, 据此说明 了酸并不一定含有氧。 1 8 1 5年, 英国化学家戴维( H .D a v y ) 注意到构成酸的关键 元素是氢, 他认为: “ 判断一种物质是不是酸, 要看它是否含有 氢” 。 1 8 3 8年, 德国化学家李比希( J .L i e b i g ) 认为: " 所有的酸都 是氢的化合物, 但其中的氢必须是能够很容易的被金属所置换 的" 。这个概念弥补了戴维的不足, 也可算作第一个比较满意 的酸的定义, 而且这个定义一直沿用了 5 0多年, 直到现在看起 来也基本符合酸的特征, 但是却无法解释酸的强弱问题。 到1 9世 纪 8 0年 代 瑞 典 化 学 家 阿 累 尼 乌 斯 ( S .A . A r r h e n i u s ) 提出电离理论, 在此基础上, 人们才从化学观点认识 到酸碱的特征, 建立了近代酸碱理论的概念。

酸碱认识的发展历程

酸碱认识的发展历程

《大学化学先修课》课程小论文第九章小论文题目:酸碱认识的发展历程xxxxxxxxxxxxx摘要:刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。

17世纪后期,英国化学家波义耳第一次为酸、碱下了明确的定义。

1887年,阿伦尼乌斯总结大量事实,提出了关于酸碱的本质观点——酸碱电离理论(Arrhenius酸碱理论)。

富兰克林(Franklin)于1905年提出酸碱溶剂理论。

布朗斯特(J.N.Bronsted)和劳里(Lowry)于1923年提出了酸碱质子理论。

1923年美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯提出了酸碱电子理论(Lewis酸碱理论)。

在前人工作的基础上,拉尔夫·皮尔逊于1963年提出软硬酸碱理论(HSAB)。

关键词:酸碱酸碱电离理论酸碱溶剂理论酸碱质子理论酸碱电子理论软硬酸碱理论正文:刚开始人们是根据物质的物理性质来分辨酸碱的。

有酸味的物质就归为酸一类;而接触有滑腻感的物质,有苦涩味的物质就归为碱一类;类似于食盐一类的物质就归为盐一类。

[1] 17世纪后期,英国化学家波义耳(R.Boyle,1627—1691)根据实验中所得到的酸、碱的性质,第一次为酸、碱下了明确的定义:凡是有酸味,水溶液能溶解某些金属,与碱接触会失去原有的特性,能使蓝色石蕊试纸变红的物质,叫作酸;凡水溶液有苦涩味、滑腻感,与酸接触后失去原有的特性,能使红色石蕊试纸变蓝的物质,叫作碱。

[2]后来人们又试图从酸碱的元素组成上来加以区分,法国化学家拉瓦锡认为,氧元素是酸不可缺少的元素。

然而英国的戴维以盐酸并不含氧的实验事实证明拉瓦锡的理论是错误的。

戴维认为氢才是酸的不可或缺的元素,要判断一个物质是不是酸,要看他是否含有氢原子。

然而很多盐跟有机物都含有氢原子,显然这个理论过于片面了。

德国化学家李比西接着戴维的棒又给出了更科学的解释:所有的算都是含氢化合物,其中的氢原子必须很容易的被金属置换出来,能跟酸反应生成盐的物质则是碱。

论文酸碱理论的发展

论文酸碱理论的发展

酸碱理论的发展概况摘要:在实验化学的早期,人们就认识了酸和碱,知道了它们的某些特殊性质。

比如酸:使石蕊变红,有酸味;碱:使石蕊变蓝,有苦涩味,酸能溶解活泼金属等等,这就是酸碱理论的萌芽时期。

随着化学水平的提高,相继出现了Arrhenius的酸碱电离理论,Bronsted-Lowry的酸碱质子理论及后期的Lewis酸碱理论。

本文将具体介绍酸碱理论的发展概况及它们的一些优缺点等方面的内容。

关键词:酸碱电离理论溶剂理论酸碱质子理论Lewis酸碱理论软硬酸碱理论人们对于酸、碱的认识是从它们所表现的性质开始的。

早在公元前,人们就知道了醋的存在,并知道醋是有酸味的。

在公元8世纪左右,阿拉伯的炼金术士制得过硫酸、硝酸。

但在当时,人们除了知道它们具有酸味外,并不了解它们更多的性质。

因此认为:凡具有酸味的物质都是酸。

“酸”这个字在拉丁文中写作“acidus”,就是表示“酸味”的意思。

所以得出结论:酸是化合物,溶解于水是产生导电溶液,有酸味。

碱也能生成导电溶液,然而却带苦味,摸起来滑润〔1〕。

17世纪后期,随着生产和科学的发展,科学家开始注意比较系统地研究酸和碱的性质。

他们发现,酸除了具有酸味外,还能使指示剂变色,能被某些金属置换出氢气;碱有涩味,也能使指示剂变色,并能与酸中和生成盐和水。

18世纪后期,当氧元素被发现以后,人们开始从组成上认识酸碱,以为酸中一定含有氧元素;到了19世纪初,随着盐酸等无氧酸的发现,科学家认识到有些酸(如盐酸)并不含有氧,但它们同样具有酸的性质。

据此,英国的戴维(Davy)提出了“氢才是组成酸所不可缺少的元素”的观点。

到了1987年,Arrhenius S A 提出了酸碱电离理论:在水溶液中电离生成的阴离子全都是H+的物质叫做酸;在水溶液中电离生成的阳离子全都是OH—的物质叫做碱;酸碱中和反应的实质是H+和OH—结合生成H2O(2)。

Arrhenius 的电离学说,使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。

酸碱概念的历史与发展小论文

酸碱概念的历史与发展小论文

酸碱概念的历史与发展哈尔滨工业大学一,不同角度对于酸碱的定义1.从性质的角度定义酸碱说到酸碱理论,就不得不谈谈最初人们根据物质所表现出来的不同性质来区分酸和碱。

世纪后期,英国化学家波义耳根据实验中所得到的酸、碱的性质第一次为酸、碱下了明确的定义:凡是有酸味水溶液能溶解某些金属,与碱接触会失去原有的特性,能使蓝色石蕊试纸变红的物质,叫作酸;凡水溶液有苦涩味、滑腻感,与酸接触后失去原有的特性,能使红色石蕊试纸变蓝的物质叫作碱。

2.从组成的角度定义酸碱不知道大家有没有思考过:为什么不同的酸(或碱)都具有类似的性质呢?是不是它们的组成中都含有某些相同的成分呢?于是人们开始从组成的角度研究酸和碱。

世纪后期,法国化学家拉瓦锡提出一切酸中都含有氧元素,氧元素是造成酸具有酸性的原因。

19世纪初,到英国化学家戴从有些酸(如盐酸)并不含有氧却具有酸的性质一事实出发,提出“判断一种物质是不是酸,要看它是否含有氢”的观点。

因为许多有机化合物和氨都含有氢但并不是酸。

因此年,德国化学家李比希为酸和碱下了定义:酸是氢的化合物但是酸中的氢必须是可以被金属所置换的;碱则是能够中和酸并产生盐的物质。

3.从电离的角度定义酸碱之后呢?19世纪后期,瑞典化学家阿伦尼乌斯提出了电离理论,并从电离的角度定义酸碱。

他认为在水溶液中凡是能电离出氢离子的物质叫作酸;能电离出—的物质叫作碱。

酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根化合而生成水的过程。

酸碱电离理论,是人类对酸碱的认识从现象到本质、从宏观到微观的一次飞跃。

然而这种理论局限性是把酸、碱限于溶液中,而水对于非水溶液体系则不适用。

针对上述不足年英国化学家富兰克林提出了酸碱溶剂理论:凡能电离产生溶剂阳离子的物质为酸;产生溶剂阴离子的物质为碱。

酸碱中和反应的实质是阳离子和阴离子化合而生成溶剂分子的过程。

溶剂理论把酸、碱的概念从以水为溶剂扩大到了任何能够产生阴、阳离子的溶剂中,扩大了酸、碱的范围。

4.从质子的角度定义酸碱往小里说,HCl是酸,NH3是碱,它们在苯中并不电离(苯也不电离),然而它们在苯中却能相互反生成NH4Cl,HCl和NH3能在气相进行反应。

酸碱理论的发展

酸碱理论的发展

酸碱理论的发展布朗斯特酸碱理论概念的核心系于分子或离子间的质子转移,显然无法对不涉及质子转移,但却具有酸碱特征的反应做解释.这一不足在布朗斯特概念提出的同年由美国化学家路易斯提出的lewis.G.N另一个更广的酸碱概念所弥补,但后者直到20世纪30年代才开始在化学界产生影响.酸碱电子理论(the electronic theory of acid and alkali),也称广义酸碱理论、路易斯(lewis)酸碱理论,是1923年美国物理化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯(Lewis G N)提出的一种酸碱理论,它认为:凡是可以接受外来电子对的分子、基团或离子为酸;凡可以提供电子对的分子、基团或离子为碱。

这种理论包含的酸碱范围很广,但是,它对确定酸碱的相对强弱来说,没有统一的标度,对酸碱的反应方向难以判断。

后来,皮尔逊提出的软硬酸碱理论弥补了这种理论的缺陷。

编辑本段电子酸碱的定义该理论认为:凡是能够接受外来电子对的分子、离子或原子团称为路易斯酸(Lewis acid),简称受体;凡是能够给出电子对的分子、离子或原子团称为路易斯碱(Lewis base),简称给体。

或者说:路易斯酸(Lewis acid)是指能作为电子对接受体(Electron pair acceptor)的原子,分子或离子;路易斯碱(Lewis base)则指能作为电子对给予体(Electron pair donor)的原子,分子或离子;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.路易斯酸的分类1、配位化合物中的金属阳离子,例如[Fe(H2O)6]3+和[Cu(NH3)4]2+中的Fe3+离子和Cu2+离子.2、有些分子和离子的中心原子尽管满足了8电子结构,仍可扩大其配位层以接纳更多的电子对.如SiF4 是个路易斯酸,可结合2个F–的电子对形成[SiF6]2–.3、另一些分子和离子的中心原子也满足8电子结构,但可通过价层电子重排接纳更多的电子对.再如CO2能接受OH–离子中O 原子上的孤对电子4、某些闭合壳层分子可通过其反键分子轨道容纳外来电子对.碘的丙酮溶液呈现特有的棕色,是因为I2分子反键轨道接纳丙酮中氧原子的孤对电子形成配合物(CH3)2COI2.再如四氰基乙烯(TCNE)的π*轨道能接受一对孤对电子。

1. 7 酸碱理论的发展

1. 7    酸碱理论的发展

HAc 是酸 HAc 是碱
其共轭酸为 H2Ac+ HAc 在上述反应中也可以
认为是两性物质。
4. 酸碱反应
HCl + H2O ——— H3O+ + Cl-
酸Ⅰ 碱Ⅱ 酸Ⅱ 碱Ⅰ
强酸的解离
HAc + H2O
酸Ⅰ 碱Ⅱ
H3O+ + Ac-
酸Ⅱ 碱Ⅰ
弱酸的解离平衡
H2O + NH3
NH4+ + OH-
1. 8 酸碱理论的发展
最初阶段,人们从一些简单性质
上认识酸碱 酸 碱 使石蕊变红,有酸味 使石蕊变蓝,有涩味
当酸碱相混合时,性质消失
后来人们从组成上认识酸碱 当氧元素发现后,人们认为酸
中一定含有氧元素; 盐酸等无氧酸的发现,又认识
到酸中一定含有氢元素。
1. 8. 1 阿仑尼乌斯理论
稀溶液依数性实验的结果表
N2O4
NO+ 特征阳离子
+
NO3-
特征阴离子
酸碱溶剂体系理论认为, 在溶剂中能解离出该溶剂的特征 阳离子或者能增大特征阳离子浓度的 物质称为酸。
2 SO2
SO2+ 特征阳离子
+
SO32- 特征阴离子
同样理解在溶剂中能解离出该溶 剂的特征阴离子或者能增大特征阴离 子浓度的物质称为碱。
2 NH3
( 1) ( 2)
反应(1)是水为溶剂时, H3O+ 是酸的特征离子,
OH- 是碱的特征离子。
2 H2O = OH- + H3O+
( 1)
2 NH3 = NH2- + NH4+
溶剂自身的解离反应。
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酸碱理论的发展概况摘要:在实验化学的早期,人们就认识了酸和碱,知道了它们的某些特殊性质。

比如酸:使石蕊变红,有酸味;碱:使石蕊变蓝,有苦涩味,酸能溶解活泼金属等等,这就是酸碱理论的萌芽时期。

随着化学水平的提高,相继出现了Arrhenius的酸碱电离理论,Bronsted-Lowry的酸碱质子理论及后期的Lewis酸碱理论。

本文将具体介绍酸碱理论的发展概况及它们的一些优缺点等方面的内容。

关键词:酸碱电离理论溶剂理论酸碱质子理论Lewis酸碱理论软硬酸碱理论人们对于酸、碱的认识是从它们所表现的性质开始的。

早在公元前,人们就知道了醋的存在,并知道醋是有酸味的。

在公元8世纪左右,阿拉伯的炼金术士制得过硫酸、硝酸。

但在当时,人们除了知道它们具有酸味外,并不了解它们更多的性质。

因此认为:凡具有酸味的物质都是酸。

“酸”这个字在拉丁文中写作“acidus”,就是表示“酸味”的意思。

所以得出结论:酸是化合物,溶解于水是产生导电溶液,有酸味。

碱也能生成导电溶液,然而却带苦味,摸起来滑润〔1〕。

17世纪后期,随着生产和科学的发展,科学家开始注意比较系统地研究酸和碱的性质。

他们发现,酸除了具有酸味外,还能使指示剂变色,能被某些金属置换出氢气;碱有涩味,也能使指示剂变色,并能与酸中和生成盐和水。

18世纪后期,当氧元素被发现以后,人们开始从组成上认识酸碱,以为酸中一定含有氧元素;到了19世纪初,随着盐酸等无氧酸的发现,科学家认识到有些酸(如盐酸)并不含有氧,但它们同样具有酸的性质。

据此,英国的戴维(Davy)提出了“氢才是组成酸所不可缺少的元素”的观点。

到了1987年,Arrhenius S A 提出了酸碱电离理论:在水溶液中电离生成的阴离子全都是H+的物质叫做酸;在水溶液中电离生成的阳离子全都是OH—的物质叫做碱;酸碱中和反应的实质是H+和OH—结合生成H2O(2)。

Arrhenius 的电离学说,使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。

HA = H+ + A- 电离出的正离子全部是 H+ ,MOH = M+ + OH- 电离出的负离子全部是 OH- 。

进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准,即 Ka , Kb 。

Arrhenius 理论在水溶液中是成功的。

但其在非水体系中的适用性,却受到了挑战。

试比较下列两组反应: 2 H2O = OH- + H3O+ NaOH + (H3O)Cl = NaCl + 2 H2O 2 NH3 = NH2- + NH4+ NaNH2 + NH4Cl = NaCl + 2 NH3溶剂自身的电离和液氨中进行的中和反应,无法用 Arrhenius 的理论去讨论,因为它把碱限制为氢氧化物,而对氨水呈碱性的事实也无法说明,这曾使人们长期误认为氨水是NH4OH,但实际上从未分离出这种物质。

还有,解离理论认为酸和碱是两种绝对不同的物质,忽视了酸碱在对立中的相互联系和统一。

(网络资料)。

不过Arrhenius 的电离学说是一个较为实用的观点,它是根据物质在水溶液中所产生的离子来定义的,虽然这种理解在某种程度上忽视了溶剂在酸碱体系中的作用,也牺牲了对酸碱关系的某些相当有用的见解(3)。

针对阿氏理论的不足点,富兰克林(Franklin)在1905年提出了他的溶剂理论(简称溶剂论)。

溶剂论的基础仍是阿氏的电离理论,只不过它从溶剂的电离为基准来论证物质的酸碱性。

他认为:凡能电离产生溶剂阳离子的物质为酸,产生溶剂阴离子的物质为碱,酸碱中和反应就是溶剂的阳离子和阴离子结合形成溶剂分子的过程。

例如,以液态氨为溶剂时,NH3的电离方程式为:NH4Cl在氨溶液中能电离出NH4+,所以NH4Cl表现为酸;氨基钠(NaNH2)能电离出NH2-,所以NaNH2表现为碱。

酸碱中和反应是: NaNH3+NH4Cl==NaCl+2NH3 富兰克林把以水为溶剂的个别现象,推广到适用更多溶剂的一般情况,因此大大扩展了酸和碱的范围。

但溶剂论对于一些不电离的溶剂以及无溶剂的酸碱体系,则无法说明。

例如,苯不电离,NH3和HCl在苯中也不电离,但NH3和HCl在苯中同样可以反应生成NH4Cl。

又如,NH3和HCl能在气相进行反应,同样也是溶剂论无法解释的。

为了克服离子论和溶剂论的局限性,丹麦的Bronsted J N和英国的Lowry T M分别提出了酸碱质子理论:凡是能给出质子的物质是酸,酸是质子的给予体;凡是能接受质子的物质是酸,碱是质子的接受体;酸→质子+碱它们这种因一个质子的得失而相互转变的每一对酸碱称为共轭酸碱对;反应的实质是质子的转移(或得失)(2)。

H2O 作为一种酸时,其共轭碱是 OH- ; 而 H2O 作为一种碱时,其共轭酸是 H3O+。

H2O 既可以给出质子作为酸,如在反应 H2O = H+ + OH- 中;又可以接受质子作为碱,如在反应 H 2O + H+ = H3O+ 中。

这种既能给出质子,又能接受质子的物质叫做两性物质(6)。

例: HF(aq)=== H+ + F- Ka=7.0×10-4 (1)HF是质子的给予者,却没有明显的质子接受者,由质子理论可知,它一定存在着接受者,因而我们可以认识到H2O分子正好起了这个作用。

因此: HF(aq) + H2O === H30+(aq) + F-(aq) (2)(2)式则可以明确的告诉我们酸是HF,碱是H2O。

还有另一个好处就是它比(1)式更清楚地表明为什么会发生电离反应:H—F键的断裂是强烈吸热的,如果只发生这一种变化,Ka确实等于零。

然而溶液中的H+将与H2O强烈作用生成水合离子(2)式正好强调了这一关系。

H30+(aq) + F-(aq) === HF(aq) + H2O(酸)(碱)(酸)(碱)质子理论可以让人将酸碱分辨的很清楚,而用电子理论则很难说明 F-是碱。

它还能应用于非水溶液体系:NH3 + H+ === H2 + NH-2(酸) (碱)(3)由于Arrhenius 的理论限制在水溶液体系,并将碱限为氢氧化物,所以连(3)式中的NH3在水中是碱这一事实也不能给予说明。

还有就是HCl,NH3在C6H6 中均不电离,但它们能在苯中反应生成NH4Cl,与在水相中的完全相同(4)。

而后又有了Lewis酸碱理论:由于Bronsted-Lowry只能局限地应用于包含质子转移的反应,得有一个可电离的H离子。

因此,美国的Lewis把酸看作一种能够接受一个电子对的物种;碱是能够给出一个电子对的物种。

因而任何生成配位共价键的反应都是酸碱反应。

从结构的观点来看,Lewis与Bronsted-Lo wry基本上没有区别,要能使一物种接受一个质子,它必定有一对未共享的电子。

Lewis并没有显著地改变碱的数量,却大大增加了能作为酸的物种的数量:可以是质子,阳离子以及一些含有未完成八偶电子对的分子。

Lewis酸碱还可以与氧化还原反应联系。

酸与氧化剂是反应中能接受电子的物质,称为亲电物质,所以酸取代反应又称亲电取代反应。

碱与还原剂是反应中给出电子的物质,称为亲核物质,所以碱取代反应又称亲核取代反应酸碱电子理论扩大了酸碱的范围,并可把酸碱概念用于许多有机反应和无溶剂系统。

但对酸碱的强弱不能给出定量的标准。

但是由于Lewis酸的局限性太大,通常用于像BF3那样具有强烈接受电子对能力的物质(5)。

随后皮尔孙在Lewis的基础上提出了软硬酸碱原则:酸碱反应规律为:“硬酸优先与硬碱结合,软酸优先与软碱结合。

”这虽然是一条经验规律,但应用颇广:①取代反应都倾向于形成硬 - 硬、软 - 软的化合物。

②软-软、硬-硬化合物较为稳定,软 - 硬化合物不够稳定。

③硬溶剂优先溶解硬溶质,软溶剂优先溶解软溶质,许多有机化合物不易溶于水,就是因为水是硬碱。

④解释催化作用。

有机反应中的弗里德-克雷夫茨反应以无水氯化铝(AlCl3)做催化剂,AlCl3是硬酸,与RCl 中的硬碱 Cl -结合而活化:R+和都可起催化作用。

Pearson在研究加合物稳定性基础上,提出了软硬酸碱原则(简称HSAB律)。

该原则认为:硬酸易与硬碱反应,软酸易与软碱反应。

简言之“硬亲硬”,“软亲软”。

就其有机物而言,多数可以看作是酸碱化合物。

极性有机物可以通过化合物的极性原子和金属表面原子形成供—授键吸附于金属表面上。

这种化合物同金属的作用也可看成是酸碱之间的作用。

按Pearson的HSAB分类表,金属本体为软酸,而氧化的金属表面为硬酸。

荒牧的研究发现,软碱有机物在金属表面上形成稳定的吸附键,是酸性溶液中金属腐蚀的有效抑制剂;而硬碱有机物对氧化的金属表面化学吸附,可有效地抑制酸性溶液对金属的腐蚀。

这类现象完全服从HSAB律。

(网络资料)至此人类对酸和碱的研究有了一套比较完整的理论体系,但人们从未停止过对酸碱的探讨与深究,酸碱理论的研究伴随着化学的成长也在不断的成长着。

随着人们的不屑努力,酸碱这个化学界最古老的课题还将大放异彩,继续点亮我们的生活。

参考资料:(1):《化学的阶梯》<美> 莫利 M 布卢姆菲尔德著科学出版社(2):《近代化学基础》上册四川大学工科基础化学教学中心编。

高等教育出版社出版(3):《化学原理》下册 <美> W.L.MASTERTON E.J.SLOWINSKI 著北京大学出版社(4):《普通化学》人民教育出版社(5):《化学 -----中心科学》下册科学教育出版社(6):《无机化学》上册高等教育出版社。

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