专题 5 酸碱性¶
初探酸碱性¶
有机酸可溶于碱
有机碱可溶于酸
应用:后处理(萃取分离)
TOPIC 酸碱性的衡量¶
Bronsted 酸碱定义
-
酸(acid)倾向于失去质子(proton)
-
碱(base)倾向于接受质子
H\(_3\)O\(^+\) 的形成¶
intro:气态的HCl不是酸,但在水中的HCl是强酸 → 原因:H\(^+\)与水结合后生成稳定的水合氢离子
氯离子的作用:因为氯离子稳定,所以盐酸是强酸
→ HCl的酸碱性需要在水中体现,因此我们衡量酸性衡量的实际上是有多少质子被传给了水分子
因为HCl的H几乎全部给了水,因此是强酸,而羧酸只能传一部分,是弱酸
水溶液的酸碱性范围与pKa¶
- pH用来衡量水合氢离子浓度
\[
\mathrm{pH} = -\mathrm{lg}[\mathrm{H}_3\mathrm{O}^+]
\]
高中化学就学过,pH<7 为酸性,>7 为碱性,pH增大时,溶液中会有更多的 OH\(^-\)(hydroxide ion)
- pH除了酸本身的特性外,还与浓度有关,因此还需要一个概念衡量物质本身给出质子的倾向:pKa
(可以认为是给出一半质子时溶液的pH)
共轭碱¶
以上例子中,一个酸将一个质子递给碱,生成2个物质,这个过程可以逆向,因此这2个物质也是酸和碱
因为在物质上反应物与生成物有联系,因此给出质子前后的物质称为共轭关系
!!! "共轭酸/共轭碱"
酸给出质子后,变成它的共轭碱;碱获得质子后,变成它的共轭酸
因此,水并不是必需的,NH3也可以
水既可以作酸也可以作碱¶
到此为止,我们看到的例子中,水都作为很弱很弱的碱接受质子成为水合氢离子。实际上,若与强碱作用,水也会作为酸给出质子成为氢氧根离子。
水的电离¶
10^-14
pKa的准确定义¶
共轭碱的稳定性决定酸的酸性¶
pKa对溶剂选择的影响¶
TOPIC2:pKa的影响因素¶
TOPIC3:含氮化合物的酸碱性¶
TOPIC4:Lewis酸碱理论¶
1 为什么要关注酸碱性?
可用于分离、反应拔氢(deprotonation)、质子化(protonation)
2 酸碱性的衡量:pKa
溶剂 的 pH范围
3 pKa的影响因素
4 含氮化合物的