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第1楼2009/09/02
比较酸的强度,可比较它们在一种碱中的离解常数。根据广义的定义,水就是一种碱,故对弱酸,比较在水中的离解常数即可。这叫“水的区分效应”。强酸之间的比较,不能用水,这叫水的“拉平效应”;不过可以使用更强的碱。像乙酸这样的弱酸,几乎不在水中电离,使水的区分效应不明显,可使用更强的碱。
根据酸中所含的可电离的氢离子数目的多少,可分为一元酸(如HCl、CH3COOH)、二元酸(如H2CO3、H2C2O4)、三元酸(如H3PO4)。根据酸中是否含氧,可分为无氧酸和含氧酸。绝大多部无氧酸都称为氢某酸 ,如氢硫酸(H2S)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)、氢氟酸(HF)、氢氰酸(HCN)等。含氧酸的种类比较多 ,如 HClO=次氯酸,HClO2=亚氯酸,HClO3=氯酸,HClO4=高氯酸(也称过氯酸)。 酸的用途很广 , 几乎重要的工业都要使用各种酸。酸对于人体的生理活动也至关重要,人的体液必须保持一定酸度。
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HSO﹑HSO8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﹕
也有用重作词头来命名的﹐例如﹕
简单含氧酸脱去(全部)氢氧基而生成的基称醯基﹐如─SO─称硫醯基﹐CrOCl称铬醯氯。
若把含氧酸的化学式写成MO(OH)(M为金属)﹐就可以根据 值来判断常见含氧酸的强弱﹕
=0 极弱酸﹐如硼酸H3BO3
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第2楼2009/09/02
⒈化学性质
酸一般有腐蚀性。弱酸在水溶液中存在电离平衡如下﹕
[HA]﹑[H+]﹑[A-]分别是HA﹑H+﹑A-的物质的量浓度﹐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﹑1.0×10-4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﹕
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HO+和ClO4-组成﹐在水溶液中HO+和其他三个水分子结合成HO。目前常用H表示水溶液中的氢离子。
酸的通性:
(1)跟指示剂反应
紫色石蕊试液遇酸变红色
无色酚酞试液遇酸不变色
(2)跟活泼金属起置换反应 酸 + 金属 == 盐 + 氢气
2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
(3) 跟碱性氧化物反应 酸 + 碱性氧化物 → 盐+水
3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
(4)跟某些盐反应 酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓
(5)跟碱起中和反应 酸 + 碱 → 盐 + 水
2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O
像以上的 (3)(4)(5)反应中,都是两种化合物互相交换成分,生成新的两种化合物,我们把它叫做复分解反应。
复分解反应是有一定的要求的,要求反应物必须要溶于水,而且生成的产物中必须要有气体或沉淀或水(其中1个即可)。
正如 Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑ 这里有气体生成,(也有水生成)
BaCl2 + Na2SO4 == BaSO4↓ + 2NaCl 这里BaSO4是一种不溶于水的沉淀
比如像 NaCl + H2SO4 按道理是生成Na2SO4 + HCl ,但是并没有气体,也没有沉淀,更没有水。所以实质上他们不反应。
但像CaCO3+HCl, 情况又不一样,敬请参考复分解反应的详细解答。这里不做展开。
所以,判断是否能和酸反应,可以以这个为一个参考依据。
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第3楼2009/09/02
⒉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。
⒊应用用途
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(硷)及其盐的溶液作缓冲溶液。正常人的血液pH=7.4(其中含有HCO和HCO﹑HPO和HPO)﹐稍微变动就会生病。
3.酸与物质的反应
1.与金属反应:包括铁(Fe+2HCl=FeCl2+H2) 锌(Zn+H2So4=ZnSo4+H2)等,生成盐和氢气。
2.与碱反应:包括氢氧化钠 氢氧化钙等,生成盐和水。
3.与盐反应:包括碳酸钙等,生成新盐和新酸。
4.与氧化物(金属氧化物)反应:包括氧化铁等,生成盐和水。
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第4楼2009/09/02
4.常见的酸的性质
①盐酸(HCl)大多数氯化物均溶于水,电位序在氢之前的金属及大多数金属氧化物和碳酸盐都可溶于盐酸中,另外,Cl—还具有一定的还原性,并且还可与很多金属离子生成配离子而利于试样的溶解。常用来溶解赤铁矿(Fe2O3)、辉锑矿(Sb2S3)、碳酸盐、软锰矿(MnO2)等样品。
②硝酸(HNO3)具有较强的氧化性,几乎所有的硝酸盐都溶于水,除铂、金和某些稀有金属外,浓硝酸几乎能溶解所有的金属及其合金。铁、铝、铬等会被硝酸钝化,溶解时加入非氧化酸,如盐酸除去氧化膜即可很好的溶解。几乎所有的硫化物也都可被硝酸溶解,但应先加入盐酸,使硫以H2S的形式挥发出去,以免单质硫将试样裹包,影响分解。除此之外,硝酸还很不稳定,在加热或光照的条件下能够分解成水、二氧化氮和氧气,并且硝酸浓度越高,就越容易分解。硝酸还有强氧化性,它能跟一些金属、非金属及还原性物质反应,结果,氮元素化合价降低,变为二氧化氮或一氧化氮(浓硝酸与金属非金属等反应生成二氧化氮,稀硝酸则生成一氧化氮)。另外,硝酸还可与蛋白质反应,使之变黄。
③硫酸(H2SO4)除钙、锶、钡、铅外,其它金属的硫酸盐都溶于水。热的浓硫酸具有很强的氧化性和脱水性,常用于分解铁、钴、镍等金属和铝、铍、锑、锰、钍、铀、钛等金属合金以及分解土壤等样品中的有机物等。硫酸的沸点较高(338℃),当硝酸、盐酸、氢氟酸等低沸点酸的阴离子对测定有干扰时,常加硫酸并蒸发至冒白烟(SO3)来驱除。
浓硫酸还有一些特殊性质:
『吸水性』浓硫酸可吸收物质表面的是存水、结晶水合物中的结晶水和气态物质中的水蒸气。例如,将浓硫酸敞口放在空气中,它将会吸收空气中的水蒸气,结果浓度变低。 『脱水性』浓硫酸能将某些有机物中的H、O元素以2:1的原子个数比脱出来,并生成水。 『强氧化性』浓硫酸能跟一些金属、非金属及还原性物质反应,结果,硫元素化合价降低,变为二氧化硫。
④磷酸(H3PO4)磷酸根具有很强的配位能力,因此,几乎90%的矿石都能溶于磷酸。包括许多其它酸不溶的铬铁矿、钛铁矿、铌铁矿、金红石等,对于含有高碳、高铬、高钨的合金也能很好的溶解。单独使用磷酸溶解时,一般应控制在500~600℃、5min以内。若温度过高、时间过长,会析出焦磷酸盐难溶物、生成聚硅磷酸粘结于器皿底部,同时也腐蚀了玻璃。
⑤高氯酸(HClO4)热的、浓高氯酸具有很强的氧化性,能迅速溶解钢铁和各种铝合金。能将Cr、V、S等元素氧化成最高价态。高氯酸的沸点为203℃,蒸发至冒烟时,可驱除低沸点的酸,残渣易溶于水。高氯酸也常作为重量法中测定SiO2的脱水剂。使用HClO4时,应避免与有机物接触,以免发生爆炸。