在化学的所有分支中都可以找到数百种酸和碱的例子,但总体上分为两个大类:无机和有机。无机酸通常被称为无机酸,其特征是与有机酸相比特别强。
酸和碱分别理解为具有酸味或皂味的物质。两者都有腐蚀性,尽管“苛性碱”一词通常用于强碱。简而言之:触摸皮肤会灼伤并腐蚀皮肤。它在溶剂介质中的特性贯穿整个历史,为一系列定义提供了指导。
溶于水时酸和碱的行为。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
下图显示了将酸和碱添加或溶解在一杯水中后的一般行为。由于水合氢离子H 3 O +,酸产生的pH值低于7的溶液; 而碱产生具有pH高于7的解决方案,由于羟基(或羟基)离子,OH - 。
如果我们添加盐酸HCl(红色滴),在玻璃上,会有是H 3 ö +和Cl -离子水合。在另一方面,如果我们重复实验用氢氧化钠,NaOH水溶液(紫色滴),我们将有OH -和Na +离子。
定义
酸和碱的不断研究和理解的特性为这些化合物建立了一个以上的定义。在这些定义中,我们有Arrhenius的定义,Bronsted-Lowry的定义以及Lewis的定义。在引用示例之前,有必要对此进行清楚说明。
阿雷尼乌斯
酸和碱,根据阿列纽斯,是那些,在水中溶解时,生成H 3 ö +或OH -离子,分别。也就是说,图像已经代表了这个定义。但是,它本身忽略了某些太弱而无法产生此类离子的酸或碱。这就是Bronsted-Lowry定义的来源。
布朗斯台德·劳里
布朗斯台德-洛里酸是那些可以提供H +离子的酸,碱是那些可以接受这些H +的酸。如果酸很容易提供H +,则表示它是强酸。碱基也一样,但是接受H +。
因此,我们有强酸或弱酸和强碱,它们的作用力是在不同溶剂中测得的。特别是在水中,从中建立已知的pH单位(0到14)。
因此,强酸HA 通过以下反应将其H +完全捐赠给水中:
HA + H 2 O =>甲- + H 3 ö +
其中,A -是HA的共轭碱。因此,存在于带有酸性溶液的玻璃中的H 3 O +来自此处。
同时,弱碱B将使水去质子化以获得各自的H +:
乙+ H 2 ö<=> HB + OH -
其中HB是B的共轭酸。这是氨NH 3的情况:
NH 3 + H 2 ö<=> NH 4 + + OH -
非常强的碱可以直接提供OH离子-无需与水反应;就像NaOH一样
刘易斯
最后,路易斯酸是获得或接受电子的那些,路易斯碱是提供或失去电子的那些。
例如,布朗斯洛特碱NH 3也是路易斯碱,因为氮原子通过向其提供一对自由电子(H 3 N:H +)来接受H +。这就是为什么这三个定义彼此不一致,而是相互交织,并有助于在更广泛的化合物中研究酸度和碱度的原因。
酸的例子
在澄清了定义之后,下面将介绍一系列酸及其各自的化学式和名称:
-HF:氢氟酸
-HBr:氢溴酸
-HI:氢碘酸
-H 2 S:硫化氢
-H 2 Se:亚硒酸
-H 2 Te:碲酸
它们是上述盐酸HCl所属的二元酸,也称为水合物。
-HNO 3:硝酸
-HNO 2:亚硝酸
-HNO:次硝酸
-H 2 CO 3:碳酸
-H 2 CO 2:碳酸,实际上以甲酸HCOOH为名而闻名,HCOOH是所有酸中最简单的有机酸
-H 3 PO 4:磷酸
-H 3 PO 3或H 2:具有HP键的亚磷酸
-H 3 PO 2或H:具有两个HP键的次磷酸
-H 2 SO 4:硫酸
-H 2 SO 3:亚硫酸
-H 2 S 2 O 7:二硫酸
-HIO 4:高碘酸
-HIO 3:碘酸
-HIO 2:碘酸
-HIO:次碘酸
-H 2 CrO 4:铬酸
-HMnO 4:锰酸
-CH 3 COOH:乙酸(醋)
-CH 3 SO 3 H:甲磺酸
除甲酸和最后两种酸外,所有这些酸均称为草酸或三元酸。
其他:
-AlCl 3:氯化铝
-FeCl 3:氯化铁
-BF 3:三氟化硼
-溶解在水中的金属阳离子
-碳正离子
-H(CHB 11 Cl 11):超强酸硼烷
-FSO 3 H:氟磺酸
-HSbF 6:氟对亚磺酸
-FSO 3 H SbF 5:魔幻酸
最后四个例子组成了可怕的超酸。只需触摸一下就能分解几乎所有物质的化合物。AlCl 3是路易斯酸的一个例子,因为铝的金属中心由于其电子缺陷(它不能完成其价八位位组)而能够接受电子。
基地的例子
在无机碱中,我们有金属氢氧化物,例如氢氧化钠,和一些分子氢化物,例如已经提到的氨。以下是其他基础示例:
-KOH:氢氧化钾
-LiOH:氢氧化锂
-RbOH:氢氧化rub
-CsOH:氢氧化铯
-FrOH:氢氧化
-Be(OH)2:氢氧化铍
-Mg(OH)2:氢氧化镁
-Ca(OH)2:氢氧化钙
-Sr(OH)2:氢氧化锶
-Ba(OH)2:氢氧化钡
-Ra(OH)2:放射性氢氧化物
-Fe(OH)2:氢氧化亚铁
-Fe(OH)3:氢氧化铁
-Al(OH)3:氢氧化铝
-Pb(OH)4:氢氧化铅
-Zn(OH)2:氢氧化锌
-Cd(OH)2:氢氧化镉
-Cu(OH)2:氢氧化铜
-Ti(OH)4:氢氧化钛
-PH 3:膦
-AsH 3:a
-NaNH 2:酰胺钠
-C 5 H 5 N:吡啶
-(CH 3)N:三甲胺
-C 6 H 5 NH 2:苯胺或苯胺
-NaH:氢化钠
-KH:氢化钾
-碳负离子
-Li 3 N:氮化锂
-醇盐
- 2 NLi等:二异丙基氨化锂
-二乙炔基苯阴离子:C 6 H 4 C 4 2-(迄今为止已知的最强碱)
参考文献
- 惠特顿,戴维斯,佩克和斯坦利。(2008)。化学 (第8版)。圣智学习。
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。(第四版)。Mc Graw Hill。
- 娜奥米·汉娜(Naomi Hennah)。(2018年10月10日)。如何教授酸,碱和盐。从以下站点恢复:edu.rsc.org
- Helmenstine,Anne Marie博士 (2019年8月31日)。常用酸和碱的配方。从以下资源中恢复:Thoughtco.com
- 大卫·伍德。(2019)。比较常见的酸和碱。研究。摘自:study.com
- 罗斯·波默罗伊。(2013年8月23日)。世界上最强的酸:像火和冰。摘自:realclearscience.com
- 维基百科。(2019)。二乙炔基苯二阴离子。从以下位置恢复:en.wikipedia.org