酸
Aaron · 2008-11-08 11:24 · 20845 次点击
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通常指其水溶液具有酸味,使紫色石蕊变红,能与碱作用生成盐,能溶解许多金属的物质。
分类和命名根据酸在水溶液中电离度的大小,分为强酸和弱酸;根据酸中可电离氢离子的数目,分为一元酸(如HCl、CH3COOH)、二元酸(如H2C2O4、H2SO4)和三元酸(如H3PO4)等;根据酸中含氧与否,分为含氧酸和无氧酸。
无氧酸称氢某酸,其中除氢氯酸HCl(盐酸)、氢溴酸HBr和氢碘酸HI外都是弱酸,如氢氟酸HF和氢硫酸H2S等。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H2SO5、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),例如:
data/attachment/portal/201111/06/092437ql4u3l1o0n06dzd7.gif也有用重作词头来命名的,例如:
data/attachment/portal/201111/06/0924375dm5ldvdiid6bdaa.gif简单含氧酸脱去(全部)氢氧基而生成的基称酰基,如-SO2-称硫酰基,CrO2Cl2称铬酰氯。
若把含氧酸的化学式写成MOm(OH)n(M为金属),就可以根据m值来判断常见含氧酸的强弱:
m=0极弱酸,如硼酸H3BO3
m=1弱酸,如亚硫酸H2SO3、磷酸H3PO4
m=2强酸,如硫酸H2SO4、硝酸HNO3
m=3极强酸,如高氯酸HClO4
性质酸一般有腐蚀性。弱酸在水溶液中存在电离平衡如下:
data/attachment/portal/201111/06/092437lgcjt2gjvvctglz1.gif【HA】、【H+】、【A-】分别是HA、H+、A-的物质的量浓度,KHA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、1.0×10-4Μ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:
data/attachment/portal/201111/06/092438l1m3gelq1mgeolgw.gif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ClO嬄组成。在水溶液中H3O+和其他三个水分子结合成H9O嬃。目前常用H峆表示水溶液中的氢离子。
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。
应用酸的用途很广,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H2CO3和HCO婣、H2PO嬄和HPO娸),稍微变动就会生病。
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