關(guān)于高中化學(xué)酸堿知識(shí)
“強(qiáng)酸”這個(gè)概念是由丹麥化學(xué)家J. N. Bro ted和英國(guó)化學(xué)家T. M. Lowry提出的。他們把“酸”定義為 proton donor (質(zhì)子,其實(shí)也就是H +的貢獻(xiàn)體)。根據(jù)他們的理論,強(qiáng)酸就被定義為 “an acid undergoes fully di ociation” (也就是可以自主完全分解的酸,比如1mol HCl在水中生成1 mol H+ 還有另外1 mol Cl?)。
簡(jiǎn)單的說(shuō)強(qiáng)酸就是在水溶液中完全電離的酸,弱酸就是在水溶液中部分電離的酸。硫酸,硒酸等多元強(qiáng)酸除外,F(xiàn)今強(qiáng)酸的判斷標(biāo)準(zhǔn)為其在水溶液中的電離常數(shù),一般來(lái)說(shuō)pKa<0(或=0)的為強(qiáng)酸(注:pKa 2左右為中強(qiáng)酸,7左右為弱酸。)
大部分強(qiáng)酸均是腐蝕性的,但當(dāng)中亦有例外。例如超強(qiáng)酸當(dāng)中的碳硼烷酸(H(CHB11Cl11),其酸性比硫酸高百萬(wàn)倍,但卻完全不帶有腐蝕性;相反,弱酸當(dāng)中的氫氟酸(HF)卻有很大的腐蝕性,而且能溶解極大部分的金屬氧化物,諸如玻璃及除了銥以外的所有金屬
除了通過(guò)計(jì)算pH值來(lái)衡量不同酸的強(qiáng)度外,觀察以下的性質(zhì)也可以判別出不同類(lèi)別的酸的強(qiáng)度:
同一主族內(nèi)元素和氫氣化合形成的酸,由上到下隨非金屬性減弱而增強(qiáng),例如:氯的非金屬性強(qiáng)于溴,鹽酸的酸性小于氫溴酸;同一元素的含氧酸,元素的化合價(jià)越高,該含氧酸酸性越強(qiáng),比如硫酸酸性強(qiáng)于亞硫酸,高氯酸強(qiáng)于氯酸(HClO3);元素周期表中非金屬元素形成的高價(jià)含氧酸,由左到右酸性依次增強(qiáng),例如磷酸酸性弱于硫酸,
硫酸弱于高氯酸
電負(fù)性:在同一元素周期下其共軛堿的.負(fù)電性愈高,它的酸度就愈高。
原子半徑:原子半徑增加,其酸度也會(huì)增加。以氫氯酸及氫碘酸為例,兩者均是強(qiáng)酸,在水中均會(huì)電離出100%的相應(yīng)離子。但是氫碘酸的酸度比氫氯酸要強(qiáng),這是因?yàn)榈獾脑影霃竭h(yuǎn)大于氯的原子半徑。帶有負(fù)電荷的碘陰離子擁有較離散的電子云,因此與質(zhì)子(H+)的吸力較弱,因此,氫碘酸電離(去質(zhì)子化)的速度更快。
電荷:電離后的物質(zhì)愈帶有正電荷,就愈高酸度。因此中性離子較陰離子容易放出質(zhì)子,陽(yáng)離子也比起其他分子均具有更高酸度。
常見(jiàn)的強(qiáng)酸,這里以中學(xué)階段出現(xiàn)的說(shuō)明,大學(xué)中提到的強(qiáng)酸不說(shuō)了,太多,也太復(fù)雜
1.鹽酸,分子式HCl。由氯氣和氫氣直接化合,生成氯化氫氣體,溶于水就是鹽酸,是常見(jiàn)的強(qiáng)酸,可以和比氫活潑的金屬反應(yīng),有腐蝕性,具有酸的通性,容易揮發(fā)。
2.硫酸,分子式H2SO4,三氧化硫溶于水形成硫酸,是常見(jiàn)的強(qiáng)酸,具有酸的通性;其中濃硫酸除了具有酸的通性外,還有具有強(qiáng)烈的吸水性,脫水性,氧化性
3.硝酸,分子式HNO3,二氧化氮或者五氧化二氮溶于水形成硝酸,是常見(jiàn)的強(qiáng)酸,具有酸的通性,另外硝酸具有很強(qiáng)的氧化性,是強(qiáng)氧化性酸,氧化性比濃硫酸強(qiáng),不穩(wěn)定,受熱分解,容易揮發(fā)。
這三者,是最常見(jiàn)的三大無(wú)機(jī)強(qiáng)酸,其中硫酸酸性最強(qiáng),其次是
鹽酸,最后是硝酸。氧化性硝酸最強(qiáng),常溫下就能和除金,鉑銥等惰性金屬除外的所有金屬和碳,硫,磷等非金屬反應(yīng);其次是濃硫酸,氧化的物質(zhì)和硝酸一樣,但是需要加熱,才能表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性。鹽酸和稀硫酸氧化性弱,是普通的強(qiáng)酸
中學(xué)階段提到的酸:
高錳酸,強(qiáng)酸,有強(qiáng)氧化性
碳酸,弱酸,不穩(wěn)定,容易分解
磷酸,中強(qiáng)酸,具有酸的通性
亞硫酸,中強(qiáng)酸,酸性強(qiáng)于磷酸
次氯酸,弱酸,有強(qiáng)氧化性,不穩(wěn)定,容易分解
氯酸,強(qiáng)酸,酸性強(qiáng)于鹽酸,和硫酸相當(dāng),40度就開(kāi)始分解,容易爆炸,氯酸鹽類(lèi),也容易分解爆炸
高氯酸,最強(qiáng)的無(wú)機(jī)單酸,酸性比硫酸強(qiáng)10倍,有氧化性,常溫下有弱氧化性,受熱時(shí)候氧化性很強(qiáng),強(qiáng)于硝酸
氫氟酸,中強(qiáng)酸,具有酸的通性,有很強(qiáng)的腐蝕性,能和大多數(shù)金屬反應(yīng),還能腐蝕玻璃,橡膠等有機(jī)物,有揮發(fā)性
氫溴酸,強(qiáng)酸,酸性和硫酸相當(dāng),有腐蝕性,有揮發(fā)性
氫碘酸,最強(qiáng)的不含氧無(wú)機(jī)單酸,酸性是硫酸的2.4倍,不穩(wěn)定,容易分解,有揮發(fā)性
乙酸,分子式CH3COOH,有機(jī)弱酸,酸性強(qiáng)于碳酸,具有酸的通性
甲酸,分子式HCOOH,有機(jī)弱酸,酸性強(qiáng)于乙酸,有腐蝕性,
具有酸的通性
草酸,分子式HOOC-COOH有機(jī)中強(qiáng)酸,酸性強(qiáng)于磷酸,和亞硫酸差不多,有較強(qiáng)的腐蝕性
氧化性酸:是指酸中除了氫、氧元素之外的中心元素在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,這個(gè)定義有點(diǎn)狹義,從廣義來(lái)說(shuō),所有的酸都有氧化性,都是氧化性酸,只不過(guò)氧化性強(qiáng)弱不同罷了
中學(xué)階段常見(jiàn)的氧化性酸,或者酸鹽
硝酸,不管是稀硝酸,還是濃硝酸都有強(qiáng)氧化性,濃硝酸的氧化性大于稀硝酸,可以氧化除金,鉑銥等貴金屬之外的所有金屬,和碳,磷,硫等非金屬
濃硫酸,必須是濃硫酸,稀硫酸則和鹽酸一樣,氧化性很弱,濃硫酸由于硫酸分子濃度很高,中心元素硫是最高價(jià)+6價(jià),表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,氧化性弱于硝酸,常常需要加熱才能表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,和高氯酸很像
高錳酸鉀,高錳酸的鉀鹽,有很強(qiáng)的氧化性,氧化性強(qiáng)于硝酸,可以將鹽酸氧化成氯氣,硝酸,濃硫酸做不到
氯酸,氯酸鉀,有強(qiáng)氧化性,強(qiáng)于硝酸,弱于高錳酸鉀,容易爆炸分解
次氯酸,有強(qiáng)氧化性,但容易分解,氧化性強(qiáng)于硝酸,強(qiáng)于氯酸,強(qiáng)于高氯酸,弱于高錳酸
雙氧水,就是過(guò)氧化氫,強(qiáng)氧化性,容易分解,有較強(qiáng)的腐蝕性 中學(xué)階段,酸性排名:高氯酸,氫碘酸,氫溴酸(硫酸),氯酸,
鹽酸,硝酸,草酸,亞硫酸,磷酸,氫氟酸,甲酸,乙酸,碳酸,雙氧水
氧化性排名,這里按實(shí)際氧化性,不按測(cè)試數(shù)值,比如雙氧水,如果看測(cè)試數(shù)值,氧化性是強(qiáng)于高錳酸鉀的,但是實(shí)際上由于雙氧水中的氧是中間價(jià),卻會(huì)被高錳酸鉀氧化成氧氣
高錳酸鉀,次氯酸,雙氧水,氯酸,高氯酸,硝酸,濃硫酸,其他酸氧化性很弱,可以忽視。
綜上所述,廣義來(lái)說(shuō)所有的酸均有氧化性,只是氧化性強(qiáng)弱不同,現(xiàn)在說(shuō)氧化性酸,指的是有強(qiáng)氧化性的含氧酸;酸性強(qiáng)未必氧化性強(qiáng),氧化性強(qiáng)未必酸性強(qiáng),兩者有區(qū)別也有聯(lián)系。
高中階段,最強(qiáng)的酸是高氯酸,酸性是硫酸的10倍,其次是氫碘酸,酸性是硫酸的2.5倍
高中階段氧化性最強(qiáng)的強(qiáng)酸是高錳酸,次氯酸的氧化性也很強(qiáng),只是不穩(wěn)定,以后到了大學(xué),氧化性最強(qiáng)的酸是高鐵酸,還有人說(shuō)高氙酸
【高中化學(xué)酸堿知識(shí)】相關(guān)文章:
高中化學(xué)《溶液的酸堿性》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)06-18
中考酸堿鹽知識(shí)點(diǎn)總結(jié)05-23
酸堿鹽用途化學(xué)知識(shí)點(diǎn)07-28
高中化學(xué)知識(shí)02-02
初中化學(xué)酸堿鹽知識(shí)要點(diǎn)總結(jié)11-28