簡介
編輯酸堿反應是酸和堿之間發生的化學反應。 它可用于通過滴定確定 pH 值。 幾個理論框架提供了反應機制的替代概念及其在解決相關問題中的應用; 這些被稱為酸堿理論,例如,Br?nsted-Lowry 酸堿理論。
在分析氣態或液態物質的酸堿反應時,或者當酸或堿的特征可能不太明顯時,它們的重要性變得顯而易見。 這些概念中的xxx個是由法國化學家安托萬·拉瓦錫 (Antoine Lavoisier) 在 1776 年左右提出的。
重要的是將酸堿反應模型視為相互補充的理論。 例如,當前的 Lewis 模型對酸和堿的定義最廣泛,其中 Br?nsted-Lowry 理論是酸和堿的子集,而 Arrhenius 理論是最嚴格的。
酸堿定義
編輯歷史發展
酸堿反應的概念于 1754 年由 Guillaume-Fran?ois Rouelle 首次提出,他將堿這個詞引入化學,表示一種物質與酸反應生成固體形式(如鹽)。 堿在本質上大多是苦的。
拉瓦錫酸的氧理論
酸堿的xxx個科學概念是由拉瓦錫在1776年左右提出的。由于拉瓦錫對強酸的認識主要限于含氧酸,如HNO3(硝酸)和 H2SO4 (sulfuric acid),它往往包含被氧包圍的高氧化態的中心原子,因為他不知道氫鹵酸的真正組成 酸(HF、HCl、HBr 和 HI),他根據含氧來定義酸,實際上他是根據希臘語單詞命名的,意思是酸形成劑(來自希臘語 ?ξ?? (oxys),意思是酸或尖銳的,γεινομαι (geinomai) ) 意思是產生)。 拉瓦錫的定義保持了 30 多年,直到 1810 年漢弗萊戴維爵士的文章和隨后的演講證明了 H2S、H2Te 和氫鹵酸。 然而,戴維未能發展出新的理論,并得出結論認為酸度并不取決于任何特定的基本物質,而是取決于各種物質的特殊排列。 J?ns Jacob Berzelius 對氧理論進行了一項值得注意的修改,他指出酸是非金屬的氧化物,而堿是金屬的氧化物。
李比希酸的氫理論
1838年,Justus von Liebig提出酸是一種含氫化合物,其氫可以被金屬取代。 這一重新定義基于他對有機酸化學成分的廣泛研究,完成了由戴維發起的從含氧酸到氫基酸的理論轉變。 李比希的定義雖然完全是經驗主義的,但一直沿用了將近 50 年,直到采用阿倫尼烏斯定義。
阿倫尼烏斯定義
酸和堿的xxx個現代分子定義是由 Svante Arrhenius 設計的。 酸的氫理論,源于他 1884 年與弗里德里希·威廉·奧斯特瓦爾德 (Friedrich Wilhelm Ostwald) 合作確定水溶液中離子的存在,并導致阿倫尼烏斯 (Arrhenius) 于 1903 年獲得諾貝爾化學獎。
正如 Arrhenius 所定義的:
- 阿倫尼烏斯酸是一種在水中離解形成氫離子 (H+) 的物質; 也就是說,酸會增加水溶液中 H+ 離子的濃度。
這會導致水質子化,或產生水合氫 (H3O+) 離子。 因此,在現代,符號 H+ 被解釋為 H3O+ 的簡寫,因為現在已知裸質子在水溶液中不作為游離物種存在。 這是通過 pH 指示劑測量溶液酸度或堿度的物質。
- 阿倫尼烏斯堿是一種在水中離解形成氫氧根 (OH-) 離子的物質; 也就是說,堿會增加水溶液中 OH- 離子的濃度。
Arrhenius 對酸度和堿度的定義僅限于水溶液,對大多數非水溶液無效,指的是溶劑離子的濃度。 根據這個定義,溶解在甲苯中的純 H2SO4 和 HCl 不是酸性的,熔融的 NaOH 和氨化鈣在液氨中的溶液不是堿性的。 這導致了 Br?nsted-Lowry 理論和隨后的 Lewis 理論的發展,以解釋這些非水性異常。
酸與堿的反應稱為中和反應。
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