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1、第4章酸碱与酸碱平衡4.1酸碱质子理论与酸碱平衡一、酸碱理论：1、S.Arrhenius酸碱理论（经典酸碱理论）28岁的瑞典科学家S.Arrhenius于1887年提出。2、酸碱质子理论（ProtonTheoryofAcidandBase）1923年由丹麦化学家Brønsred（布朗斯特）和英国化学家Lowry（劳莱）提出。3、酸碱电子理论1923年，由美国物理化学家Lewis提出，又称“Lewis”酸碱理论。1.经典酸碱理论：（1）酸碱定义电离时产生的阳离子全部是H+的化合物称为“酸”；电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物称为“碱”。2.酸
2、、碱质子理论（现代酸碱理论）：——凡能给出H+（质子）的分子或离子均是酸,凡能得到H+（质子）的分子或离子均是碱。∴酸——H+给予体（Protondonor）碱——H+接受体（Protonacceptor）。两性电解质——既能给出质子，又能接受质子的分子或离子，称为“两性电解质”（ampholyte）简称“两性物”。（1）酸碱定义酸碱举例酸分子HCl,H2SO4,H3PO4,H2O,NH3…离子NH4+,HSO4-,H2PO4-,HPO42-…碱分子H2O,NH3…离子OH-,HSO4-,H2PO4-,HPO42-…两性物分子H2O,NH3…离
3、子OH-,HSO4-,H2PO4-,HPO42-…NH3+H+=NH4+NH3(l)=NH2-(l)+H+(l)酸碱共轭关系酸碱反应的实质酸碱的强度理解质子酸碱理论：（2）酸碱共轭关系酸强度↑，其共轭碱（conjugatebase）强度↓。在水溶液中，共轭酸碱对的强度还可以定量表示。共轭酸共轭碱+H+conjugateacidconjugatebaseproton这种酸及其共轭碱（碱及其共轭酸）相互转变的反应就成为酸碱半反应。1．酸碱可以是阳离子、阴离子、中性分子及两性物质，有些物质既可作为酸，也可作为碱。2．酸和其释放质子后形成的质子碱
4、形成共轭酸碱对，如NH4+和NH3及HAc和Ac-。3．质子酸酸性越强，共轭碱碱性越弱。（3）酸碱反应的实质——质子传递（下标1、2表示不同的共轭酸碱对）在水溶液、液氨溶液、苯溶液、气相反应均如此。根据”酸碱质子理论”，”阿仑尼乌斯电离学说”的酸碱电离,酸碱中和,盐的水解,都可以归结为”质子传递反应”.┌─H+HAc+H2O=Ac-+H3O+H3O++OH-=H2O+H2OH2O+Ac-=OH-+HAc酸1碱2碱1酸2（4）“区分效应”和“拉平效应”1、同一溶剂中，酸碱的强弱由其本质决定在左边2个“质子转移”反应中，H2O均是弱碱，它把HCl、
5、HAc酸性强弱区分开来。因此，H2O是HCl、HAc酸性的“区分试剂”。这种现象，称为“区分效应”。2、同一酸（或碱），在不同溶剂中可表现出不同的酸性（或碱性）例1，液氨中，HAc变为强酸：HAc+NH3(l)=Ac-+NH4+强酸强碱而HCl也是强酸：HCl+NH3(l)=Cl-+NH4+强酸强碱结果，NH3（l）把HAc和HCl的酸性“拉平”。原因是NH3(l)碱性强，它是HAc和HCl酸性的“拉平试剂”。这种现象称为“拉平效应”。例3：HAc是下列酸的区分试剂。1、优点：（1）扩大了酸、碱范围，不局限于水溶液体系（2）把阿仑尼鸟斯理论中的
6、电离、中和、盐的水解统一为“质子传递反应”。2、局限性仍局限于有H+的体系，无H体系不适用，例如：BF3,[AlF6]3-,[Fe(CN)6]3-,Ni(CO)4…（5）酸碱质子理论的优点和局限性3.酸碱电子理论(Lewis酸碱电子理论)：（1）酸碱定义凡是可给出电子对的分子、离子或原子团称为“碱”。;凡是可接受电子对的分子、离子或原子团称为“酸”。∴酸——电子接受体（Electronacceptor）碱——电子给予体（Electrondonor）布朗斯特酸碱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
7、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。LewisGN美国物理化学家1.定义路易斯酸(Lewisacid)是指能作为电子对接受体(Electronpairacceptor)的原子、分子或离子;路易斯碱(Lewisbase)则指能作为电子对给予体(Electronpairdonor)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。2.路易斯酸的分类★配位化合物中的金属阳离子，例如[Fe(H2O)6]3+和[Cu(
8、NH3)4]2+中的Fe3+离子和Cu2+离子。★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
