拉平效应与区分效应.doc

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1、区分效应与拉平效应讲稿布朗斯特酸碱理论认为：给出质子的酸（给予体），接受质子的是碱（接受体）。那么，如何比较酸碱的强弱呢，当然是给出质子能力强的酸是强酸，接受质子能力强的是强碱。这个与阿伦尼乌斯的电离理论有类似的地方，也有区别的地方，阿伦尼乌斯电离理论认为，电离出的阳离子都是氢离子的是酸，电离出的阴离子都是氢氧根的是碱，相应的，电离出氢离子多的是强酸，电离出氢氧根多的是强碱。我们说质子酸碱理论，由于摆脱了电离的这个束缚，使得酸碱的概念扩大了，当然在比较质子酸碱的强弱时，问题也就随之而来了。首先在电离理论中，酸碱的强弱只需考虑电离出多少就可以了，不用考虑电离出来的这些阳离子、阴

2、离子去了哪里，或是处于什么状态；而质子理论中，我们前面讲过，酸碱反应的实质是质子的转移，从质子酸转移到质子碱，这里由于是转移，有给予体和接受体，两者不能独立存在。所以我们在比较酸碱的强弱时，我们就必须考虑两方面，一是质子酸（给予体）的给出能力，二是质子碱（接受体）的接受能力，两者都会影响到其酸或碱的强弱。举个例子：一个质子酸在某个溶剂中是强酸，他的质子给出能力强（当然溶剂的碱性也比较强，能接受得了），但换了一个溶剂是个弱碱，什么是弱碱？接受质子能力差的碱，这样，这个曾经是很强的酸在这里也表现不出强酸的特征来，因为溶剂的弱碱性导致了我们的所谓的强酸给不出多少质子，表现为给出质子

3、能力差，而沦落为弱酸。这个实例很好举，比如HCl在水中，他是完全解离的，由于水的接受质子能力较强，这里是强酸对强“碱”，如果HCl放在冰醋酸中，由于冰醋酸的碱性要弱于水，接受质子能力稍碱，故而影响了HCl的酸性（即他的质子给出能力），HCl在冰醋酸的环境中表现为部分解离。当几种强酸共同存在于水中时（例如：HCl,H2SO4,HClO4,HNO3），由于水的碱性“强”，接受质子能力强，所以他们都表现为完全解离，即所以的质子都转移给了水，这时他们的酸性都是一样的，这就是水对他们的拉平效应。如果把他们放在冰醋酸中时，由于换了弱碱环境，他们大多表现为部分解离，只有HClO4表面为完全

4、解离，这时我们就可以根据解离程度来区别他们酸性的强弱了。当然这里我们说水的碱性“强”是带有引号的，这是一个相对的说法，是相对冰醋酸等的说法，我们讲所有酸碱的强弱，在布朗斯特酸碱理论中都是相对的，因为他们自身能力的强弱还要看另外一半，这与阿伦尼乌斯理论是不大相同的。当然这向种强酸放在水中时，被水拉平了，我们说是因为水的碱性强，那么换一个碱性更强的溶剂（液氨）又如何呢？答案很明显，当然还是被拉平。再举一个更加熟悉的例子，HCN与HAc，他们在水中的弱酸，这个我们都知道了，解离能力很差，这时其实就是水对他们的区分效应。这里的区分效应，和我们前面所举的例子略有不同，这里他们的酸性弱，

5、是他们自身的问题，这里所表面出的碱性（即接受质子的能力）还不足以让他们都变成强酸。那么如何拉平呢？对照我们前面举的四个酸的例子我们可以很快想出答案，我们找一个更强的碱。例如液氨，或是更强些的，让他们统统全部交出质子，这时他们在强碱性的溶剂中全部交出质子，都表现出了强酸性。最后再举一个例子，乙烯与乙炔，他们在水中也是弱酸，而且弱到连和水中的氢氧根进行反应的能力都没有，这时我们同样无法分辨他们的酸性，这也是水的拉平作用。这时我们如何去区分他们呢，显然至少我们得找一个能让他们交出质子的环境，我们才能根据他们给出质子能力的强弱来区分他们，于是我们又想到了液氨，液氨环境中，乙炔交出了一

6、些质子，而乙烯没有变化，这时我们说乙炔的酸性强于乙烯。上面我们用了液氨拉平了氢氰酸与醋酸，这时我们又用他区分了乙烯和乙炔。所以我们用“强碱区分弱酸，弱碱区分强酸”这样去记忆区分交应，似乎还是不妥，需要我们大家理解区分效应的实质，进而理解布朗斯特酸碱理论，进而建酸碱相对强弱的思想，为非水滴定等后续知识打好基础。在布朗斯特酸碱理论中，酸碱在不同的溶剂中，有时是强的，有时的弱的，有些让人眼花缭乱，但是其实不乱，有一点不会变的，就是所有物质的酸碱强弱顺序，决不会在一个溶剂中，甲酸性大于乙，而换一个环境甲的酸性就小于乙了，充其量是甲等于乙。我们教材上给出了一个关于天平的比喻，让我们理解

7、拉平效应与区分效应。其实和我们上面举的三个例子是一样的。以水为例吧，水的有效识别pH值是0-14，如果一个酸的pH低于0或碱的pH超出14，在水溶液中都无法识别，都表现为拉平，只在pH在0-14之间的酸碱，水都能进行区分。那我们从另外一个角度说一下拉平效应也区分效应。我们说水中最强的酸是H3O+，最弱的酸是H2O，酸性界于两者之间的酸，在水溶液中都可以进行区分，而酸性超过H3O+的酸，在水中均表现为H3O+，而无法区分，表现为拉平。水中最强的碱是OH-，而最弱的碱是H2O，碱性界于两者之间的，水可以区分