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酸

十二月 03, 2023

提示：此条目的主题不是酸味。

根據斯万特·奥古斯特·阿伦尼乌斯的理論，酸（英語：acid，有时用“HA”表示）是指当溶解在水中时，溶液中氢离子的浓度大于纯水中氢离子浓度的化合物。换句话说，酸性溶液的pH值小于水的pH值（25℃时为水的pH值是7）。酸一般呈酸味，但是品尝酸（尤其是高浓度的酸）是非常非常危險的。酸可以和碱发生中和作用，生成水和盐。酸可分为无机酸和有机酸两种。与酸相对的一种物质是鹼。

酸的定义 编辑

酸在化学中主要有以下三种定义：

  1. 阿伦尼乌斯酸。指的是溶解于水时释放出的阳离子全部是氢离子（H+）的化合物。参看酸碱电离理论。
  2. 布仑斯惕-劳里（Brønsted-Lowry）酸。这种定义认为能提供质子的粒子是酸。参看酸碱质子论。它比阿伦尼乌斯的定义要广泛，因为这种定义下的酸包含了不溶于水的物质。
  3. 路易斯酸。酸被定义为电子的接受者，这是范围最广泛的定义，因为路易斯酸碱不需要氢或氧的存在。参看酸碱电子论。

酸的性质 编辑

其他指示劑：
  • 藍色石蕊試紙：酸能令藍色石蕊試紙（一種能顯示酸性的紙張）變成紅色。
  • 甲基橙：當pH值是0至3.1，酸能令甲基橙由黃色變成紅色；當pH值是3.1至4.4，酸能令甲基橙由黃色變成橙色。
  • 酸基本上對酚酞不會起顏色變化，維持無色，但當pH值小於0時，酚酞的顏色會轉變成橙紅色；在pH為0至8.2時為無色透明；在pH為8.2至12時為粉紅色；在pH為12以上為無色。
  • 所有酸的水溶液都能夠導電，這是由於氫離子及酸根離子的存在，它們可以在電極之間作電荷交換，從而導電。因此酸也是一種電解質。
  • 和活泼金屬單質反應：
稀酸能與活泼金屬單質（如钙、镁、铁、锌等）產生反應，生成鹽和氫氣。
稀酸 +金屬→氫氣 +鹽
H2SO4 + Ca → H2↑ + CaSO4
H2SO4 + Mg → H2↑ + MgSO4
H2SO4 + Fe → H2↑ + FeSO4
H2SO4 + Zn → H2↑ + ZnSO4
2HCl + Ca → H2↑ + CaCl2
2HCl + Mg → H2↑ + MgCl2
2HCl + Fe → H2↑ + FeCl2
2HCl + Zn → H2↑ + ZnCl2
参见：金屬活动性顺序
  • 稀酸不會和銅、汞、銀、鉑、金等金屬反應。稀硝酸和金屬的反應比較特別，它會和金屬產生氧化還原反應，生成一氧化氮NO（無色氣體）而不會產生氫氣(極稀的硝酸會和金屬緩慢反應產生少量的氫氣这点至今仍未被证实)。因此在工業中很少用硝酸直接與金屬接觸製備硝酸鹽，多利用置換反應製造。
  • 要注意的是金屬單質鉛Pb和稀酸（特別是硫酸H2SO4和鹽酸HCl）的反應中，基於鉛的活性较低，起初反應速度十分緩慢，而這反應還會在很短時間內停止。因為氯化鉛PbCl2和硫酸鉛PbSO4也是不水溶性的固體，它會覆蓋在金屬鉛表面形成保護膜阻止了金屬鉛與酸反應，而令該反應逐漸停止。
  • 鉀K和鈉Na由於太過活躍，會和水產生危險的爆炸性反應，因此工業上不會利用此方法製備鉀鹽和鈉鹽。
  • 鋁雖然也是十分活躍，但它一暴露在空氣中就會與空氣中的氧氣生成緻密氧化物保護膜，也會阻止了之後酸和金屬鋁的接觸反應，所以金屬鋁不在此列。鋁能夠與稀的強酸（如稀鹽酸，稀硫酸等）進行反應，生成氫氣和相應的鋁鹽。在常溫下，鋁在濃硝酸和濃硫酸中被鈍化，不與它們反應，所以濃硝酸是用鋁罐（可維持約180小時）運輸的。
酸 +碱→盐 +水。主要是因为酸中的氢离子（H+）和碱中的氢氧根离子OH−结合成水（H2O），是複分解反應。
HCl + NaOH → H2O + NaCl
H+ + OH− → H2O
  • 和金属氧化物发生反应，生成鹽和水
酸 ＋ 金属氧化物→水 ＋ 盐
2H+ + O2− → H2O
2HCl + CuO → CuCl2 + H2O
H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O
酸 +鹽→新鹽 +新酸（强酸→ 弱酸）
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2↑
H2SO4 + Ba(ClO3)2 → BaSO4 + 2HClO3
碳酸盐 +稀酸→盐 +二氧化碳 +水
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 ↑+ H2O
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2↑ + H2O
碳酸氢盐 +稀酸→盐 +二氧化碳 +水
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O
2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑+ 2H2O
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O
Ca(HCO3)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2CO2↑ + 2H2O

酸的分类 编辑

按酸分子是否含氧分类 编辑

依电离氢离子数目分类 编辑

鹽基度是一種酸的每個分子最多能電離出的氫離子的數目。

HCl → H+ + Cl −
HNO3 → H+ + NO3−
HNO2 → H+ + NO2−
H2SO4 → 2H+ + SO42−
H2SO3 → 2H+ + SO32−
H2CO3 → 2H+ + CO32−
H3PO4 → 3H+ + PO43−
H8C6O7 → 3H+ + H5C6O73−

除一元酸以外的酸都稱為二元酸或多元酸。


酸性與氫離子的關係 编辑

所有酸在水溶液中，在特定条件下，可以产生可供化学反应的（水合）氢离子H3O+，从而表达出酸性。这包括两类情形：

  • 常见的易溶酸如H3PO4，在溶液中电离产生H3O+：
H3PO4 + H2O → H3O+ + H2PO4−

难溶酸如H4SiO4，其溶于水的分子亦可电离产生H3O+：

H4SiO4 + H2O → H3O+ + H3SiO4−

电离产生的H3O+可与碱发生化学反应。当酸充分强时，电离产生的H3O+浓度大，可与活泼金属反应产生氢气，或与特定的盐发生复分解反应。

  • 某些酸如H3BO3，Al(OH)3，溶于水的分子本身不能电离产生H+。它们作为路易斯酸体现酸性，即，与水电离产生的OH-结合，释放水电离产生的H3O+参与反应，从而表达出酸性：
H3BO3 + 2H2O → H3O+ + B(OH)4−
Al(OH)3 + 2H2O → H3O+ + Al(OH)4−

纯水电离产生的H3O+与OH-浓度相同。酸性物质溶于水的分子将以上述两类方式之一造成H3O+浓度上升，超过OH-浓度。酸溶液的H3O+离子浓度愈高，其酸度就愈高。

濃酸的危險性 编辑

  • 濃酸常有強烈腐蝕性，有些还伴有其他特性，如具有强氧化性和脱水能力的濃硫酸，能對人體造成嚴重的化學燒傷。
  • 濃酸的特性：
  • 濃氫氯酸含35%氯化氫分子，濃度約為11M，是無色液體，具高度揮發性和腐蝕性。
  • 濃硝酸含70%HNO3分子，濃度約為16M，是無色液體（但很多時候因有分解反應令濃硝酸溶有紅棕色的二氧化氮），具高度揮發性，易分解出有毒的二氧化氮氣體，硝酸有極強氧化性，因此造成極強腐蝕性。自我分解反應如下：4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2
  • 濃硫酸含98%硫酸分子，濃度約為18M，是無色油狀液體，不具揮發性，但具極強的腐蝕性、氧化性和脫水性。

濃酸处理注意事项 编辑

  • 濃酸應安放在通風櫃中。
  • 人手處理濃酸時要戴防護手套和安全眼鏡。
  • 稀釋濃酸時，是要慢慢地把濃酸加入攪動中大量水中而不能相反，否則可引致沸騰（突沸），水連同強酸濺出可引致極大的危險。
  • 若被強酸濺到人體，应立即用大量流动的清水沖洗傷口至少10至15分钟，再用小苏打（NaHCO3）溶液冲洗，严重则要立即送醫治理。


強酸 编辑

主条目：强酸
 
常見的強酸──硫酸的立體模型

強酸是指在水溶液中完全電離的酸（硫酸這類多元酸不在此限），或以酸度系數的概念理解，則指pKa值< −1.74的酸。這個值可以理解為在標準狀況下，氫離子的濃度等同於加入強酸後的溶液濃度。

大部分強酸均是腐蝕性的，但當中亦有例外。例如超強酸當中的碳硼烷酸（H(CHB11Cl11)），其酸性比硫酸高百萬倍，但卻完全不帶有腐蝕性[1]；相反，弱酸當中的氫氟酸（HF）卻帶有高度腐蝕性。它能夠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[2]。

強酸在水溶液中完全離解的化學方程式如下所示：

HA(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + A−(aq)

一般酸不會在水中完全離解，因此多以化學平衡而不是完全反應的形式表示，弱酸就是指不完全離解的酸。用酸度系數作為區別強酸與弱酸的作用並不明顯（因為數值差距較難理解及不明顯），因此用方程式去區別兩者更為合理。

由於強酸在水溶液中完全離解，因此氫離子在水中的濃度等同於將該酸帶到其他的溶液當中：

[HA] = [H+] = [A−]；pH = −log[H+]

酸性強度的判別 编辑

除了透過計算pH值來衡量不同酸的強度外，透過觀察以下的性質也可以判別出不同類別的酸的強度：

  1. 電負性：在同一元素周期下其共軛鹼的負電性愈高，它的酸度就愈高。
  2. 原子半徑：原子半徑增加，其酸度也會增加。以氫氯酸及氫碘酸為例，兩者均是強酸，在水中均會電離出100%的相應離子。但是氫碘酸的酸度比氫氯酸要強，這是因為碘的原子半徑遠大於氯的原子半徑。帶有負電荷的碘陰離子擁有較離散的電子雲，因此與質子（H+）的吸力較弱，因此，氫碘酸電離（去質子化）的速度更快（二者酸性的差別可在酸性更強的溶劑，如乙酸中測出，因為在乙酸中二者均只能部分電離而可體現出差別）。
  3. 電荷：電離後的物質愈帶有正電荷，就愈高酸度。因此中性離子較陰離子容易放出質子，陽離子也比起其他分子均具有更高酸度。

酸度  编辑

酸度，一种新的酸碱度定义，可以取代过去一直沿用的pH表示酸碱度。此一定义首先由荷兰化学家亨克·凡·魯貝克（Henk van Lubeck）在美国《化学教育杂志》上提出[3]。

定义

 

式中 和 分别代表氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度。

优势

与pH相比，它有如下3个明显的优势：

  • 酸度的数值越大说明溶液酸性越强，符合物理定义的语言习惯。
  • 取对数的是无量纲的比值，对数函数返回值同样无量纲，这符合对数函数的特点。
  • 不管在任何温度下，中性的溶液AG永远是0。与此不同的是，习惯上认定25摄氏度的中性溶液pH=7，其他温度下中性溶液的pH都不是7。

此外，AG的值域是R，而传统上pH的值域是0~14。

常見強酸 编辑

（從強到弱）


超強酸 编辑

主条目：超强酸

超強酸通常指酸性比纯硫酸更強的酸。簡單的超強酸包括三氟甲磺酸（CF3SO3H）和氟磺酸（FSO3H），它們的酸性都是硫酸的上千倍。在更多的情況下，超強酸不是單一純淨物而是幾種化合物的混合物。

超強酸這一術語由詹姆斯·布萊恩特·科南特（James Bryant Conant）於1927年提出。喬治·安德魯·歐拉因其在碳正離子和超強酸方面的研究獲得1994年諾貝爾化學獎。

常见的超强酸（從最強到最弱）：

  • 氟銻酸HFSbF5 (1990) (pKa值= -28)
  • 魔酸FSO3HSbF5 (1974) (pKa值= -25)
  • 碳硼烷酸H(CHB11Cl11) (1969) (pKa值= -18.0)
  • 氟磺酸FSO3H (1944) (pKa值=-15.6)
  • 三氟甲磺酸CF3SO3H (1940) (pKa值=-14.6)
  • 固體超強酸 SbF5-SiO2-Al2O3，SbF5-TiO2-SiO2 (pKa值= = -13.75 ~ -14.52)
  • 高氯酸 (pKa值=-13)
  • 純硫酸 (pKa值=-11.93)

；註:pKa值，哈米特酸度函數

酸的制备 编辑

  1. 酸和盐的复分解反应，生成新酸和新盐
  2. 酸性氧化物和水的化合反应
  3. 非金属单质和氢的化合反应

常見的無機酸 编辑

主条目：无机酸列表

食物中的酸 编辑

所有存在于天然食物中的有机酸都是弱酸。

參考 编辑

  1. ^ Christopher A. Reed. (PDF). Chem. Commun.: 1669–1677. [2008-05-03]. doi:10.1039/b415425h. （原始内容 (Full article (reprint))存档于2020-05-11）. 
  2. ^ Strachan, John. . Professional Carwashing & Detailing. January 1999 [2008-04-30]. （原始内容存档于2008-04-09）. 
  3. ^ Why Not Replace pH and pOH by Just One Real Acidity Grade, AG? （页面存档备份，存于互联网档案馆） - Journal of Chemical Education July 1999 Vol. 76 No. 7 p. 892

參看 编辑

十二月 03, 2023
提示, 此条目的主题不是味, 根據斯万特, 奥古斯特, 阿伦尼乌斯的理論, 英語, acid, 有时用, 表示, 是指当溶解在水中时, 溶液中氢离子的浓度大于纯水中氢离子浓度的化合物, 换句话说, 性溶液的ph值小于水的ph值, 时为水的ph值是7, 一般呈味, 但是品尝, 尤其是高浓度的, 是非常非常危險的, 可以和碱发生中和作用, 生成水和盐, 可分为无机和有机两种, 与相对的一种物质是鹼, 氫氯, 硫和硝都被稱為礦, 因為它們從前都是透過礦物製得的, 濃具腐蝕性, 而稀則具刺激性, 稀氫氟也具有腐蝕玻璃的能力. 提示 此条目的主题不是酸味 根據斯万特 奥古斯特 阿伦尼乌斯的理論 酸 英語 acid 有时用 HA 表示 是指当溶解在水中时 溶液中氢离子的浓度大于纯水中氢离子浓度的化合物 换句话说 酸性溶液的pH值小于水的pH值 25 时为水的pH值是7 酸一般呈酸味 但是品尝酸 尤其是高浓度的酸 是非常非常危險的 酸可以和碱发生中和作用 生成水和盐 酸可分为无机酸和有机酸两种 与酸相对的一种物质是鹼 氫氯酸 鹽酸 硫酸和硝酸都被稱為礦酸 因為它們從前都是透過礦物製得的 濃酸具腐蝕性 而稀酸則具刺激性 稀氫氟酸也具有腐蝕玻璃的能力 目录 1 酸的定义 2 酸的性质 3 酸的分类 3 1 按酸分子是否含氧分类 3 2 依电离氢离子数目分类 4 酸性與氫離子的關係 5 濃酸的危險性 5 1 濃酸处理注意事项 6 強酸 7 酸性強度的判別 7 1 酸度 7 2 常見強酸 7 3 超強酸 8 酸的制备 9 常見的無機酸 10 食物中的酸 11 參考 12 參看酸的定义 编辑酸在化学中主要有以下三种定义 阿伦尼乌斯酸 指的是溶解于水时释放出的阳离子全部是氢离子 H 的化合物 参看酸碱电离理论 布仑斯惕 劳里 Bronsted Lowry 酸 这种定义认为能提供质子的粒子是酸 参看酸碱质子论 它比阿伦尼乌斯的定义要广泛 因为这种定义下的酸包含了不溶于水的物质 路易斯酸 酸被定义为电子的接受者 这是范围最广泛的定义 因为路易斯酸碱不需要氢或氧的存在 参看酸碱电子论 酸的性质 编辑帶有酸味 酸性溶液 包含酸溶液 能使通用酸鹼指示剂变成偏暖色 主要是因为酸能释放出氢离子 H 其他指示劑 藍色石蕊試紙 酸能令藍色石蕊試紙 一種能顯示酸性的紙張 變成紅色 甲基橙 當pH值是0至3 1 酸能令甲基橙由黃色變成紅色 當pH值是3 1至4 4 酸能令甲基橙由黃色變成橙色 酸基本上對酚酞不會起顏色變化 維持無色 但當pH值小於0時 酚酞的顏色會轉變成橙紅色 在pH為0至8 2時為無色透明 在pH為8 2至12時為粉紅色 在pH為12以上為無色 所有酸的水溶液都能夠導電 這是由於氫離子及酸根離子的存在 它們可以在電極之間作電荷交換 從而導電 因此酸也是一種電解質 和活泼金屬單質反應 稀酸能與活泼金屬單質 如钙 镁 铁 锌等 產生反應 生成鹽和氫氣 稀酸 金屬 氫氣 鹽H2SO4 Ca H2 CaSO4 H2SO4 Mg H2 MgSO4 H2SO4 Fe H2 FeSO4 H2SO4 Zn H2 ZnSO4 2HCl Ca H2 CaCl2 2HCl Mg H2 MgCl2 2HCl Fe H2 FeCl2 2HCl Zn H2 ZnCl2参见 金屬活动性顺序 稀酸不會和銅 汞 銀 鉑 金等金屬反應 稀硝酸和金屬的反應比較特別 它會和金屬產生氧化還原反應 生成一氧化氮NO 無色氣體 而不會產生氫氣 極稀的硝酸會和金屬緩慢反應產生少量的氫氣这点至今仍未被证实 因此在工業中很少用硝酸直接與金屬接觸製備硝酸鹽 多利用置換反應製造 要注意的是金屬單質鉛Pb和稀酸 特別是硫酸H2SO4和鹽酸HCl 的反應中 基於鉛的活性较低 起初反應速度十分緩慢 而這反應還會在很短時間內停止 因為氯化鉛PbCl2和硫酸鉛PbSO4也是不水溶性的固體 它會覆蓋在金屬鉛表面形成保護膜阻止了金屬鉛與酸反應 而令該反應逐漸停止 鉀K和鈉Na由於太過活躍 會和水產生危險的爆炸性反應 因此工業上不會利用此方法製備鉀鹽和鈉鹽 鋁雖然也是十分活躍 但它一暴露在空氣中就會與空氣中的氧氣生成緻密氧化物保護膜 也會阻止了之後酸和金屬鋁的接觸反應 所以金屬鋁不在此列 鋁能夠與稀的強酸 如稀鹽酸 稀硫酸等 進行反應 生成氫氣和相應的鋁鹽 在常溫下 鋁在濃硝酸和濃硫酸中被鈍化 不與它們反應 所以濃硝酸是用鋁罐 可維持約180小時 運輸的 和氫氧化物 碱 发生中和反应放出鹽和水酸 碱 盐 水 主要是因为酸中的氢离子 H 和碱中的氢氧根离子OH 结合成水 H2O 是複分解反應 HCl NaOH H2O NaCl H OH H2O dd 和金属氧化物发生反应 生成鹽和水酸 金属氧化物 水 盐2H O2 H2O 2HCl CuO CuCl2 H2O H2SO4 CuO CuSO4 H2O dd 和鹽反應 产生複分解反應 酸 鹽 新鹽 新酸 强酸 弱酸 2HCl Na2CO3 2NaCl H2O CO2 H2SO4 Ba ClO3 2 BaSO4 2HClO3和碳酸鹽反應生成鹽 二氧化碳和水碳酸盐 稀酸 盐 二氧化碳 水 Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2O Na2CO3 H2SO4 Na2SO4 CO2 H2O CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O CaCO3 H2SO4 CaSO4 CO2 H2O和碳酸氫鹽反應生成鹽 二氧化碳和水碳酸氢盐 稀酸 盐 二氧化碳 水 NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O 2NaHCO3 H2SO4 Na2SO4 2CO2 2H2O Ca HCO3 2 2HCl CaCl2 2CO2 2H2O Ca HCO3 2 H2SO4 CaSO4 2CO2 2H2O dd 酸的分类 编辑按酸分子是否含氧分类 编辑 含氧酸无氧酸依电离氢离子数目分类 编辑 鹽基度是一種酸的每個分子最多能電離出的氫離子的數目 鹽基度 1 一元酸 如氫氯酸 硝酸 亞硝酸 乙酸HCl H Cl HNO3 H NO3 HNO2 H NO2 鹽基度 2 二元酸 如硫酸 亞硫酸 碳酸H2SO4 2H SO42 H2SO3 2H SO32 H2CO3 2H CO32 鹽基度 3 三元酸 如磷酸 檸檬酸H3PO4 3H PO43 H8C6O7 3H H5C6O73 除一元酸以外的酸都稱為二元酸或多元酸 酸性與氫離子的關係 编辑所有酸在水溶液中 在特定条件下 可以产生可供化学反应的 水合 氢离子H3O 从而表达出酸性 这包括两类情形 常见的易溶酸如H3PO4 在溶液中电离产生H3O H3PO4 H2O H3O H2PO4 难溶酸如H4SiO4 其溶于水的分子亦可电离产生H3O H4SiO4 H2O H3O H3SiO4 电离产生的H3O 可与碱发生化学反应 当酸充分强时 电离产生的H3O 浓度大 可与活泼金属反应产生氢气 或与特定的盐发生复分解反应 某些酸如H3BO3 Al OH 3 溶于水的分子本身不能电离产生H 它们作为路易斯酸体现酸性 即 与水电离产生的OH 结合 释放水电离产生的H3O 参与反应 从而表达出酸性 H3BO3 2H2O H3O B OH 4 Al OH 3 2H2O H3O Al OH 4 纯水电离产生的H3O 与OH 浓度相同 酸性物质溶于水的分子将以上述两类方式之一造成H3O 浓度上升 超过OH 浓度 酸溶液的H3O 离子浓度愈高 其酸度就愈高 濃酸的危險性 编辑濃酸常有強烈腐蝕性 有些还伴有其他特性 如具有强氧化性和脱水能力的濃硫酸 能對人體造成嚴重的化學燒傷 濃酸的特性 濃氫氯酸含35 氯化氫分子 濃度約為11M 是無色液體 具高度揮發性和腐蝕性 濃硝酸含70 HNO3分子 濃度約為16M 是無色液體 但很多時候因有分解反應令濃硝酸溶有紅棕色的二氧化氮 具高度揮發性 易分解出有毒的二氧化氮氣體 硝酸有極強氧化性 因此造成極強腐蝕性 自我分解反應如下 4 HNO3 2 H2O 4 NO2 O2濃硫酸含98 硫酸分子 濃度約為18M 是無色油狀液體 不具揮發性 但具極強的腐蝕性 氧化性和脫水性 濃酸处理注意事项 编辑 濃酸應安放在通風櫃中 人手處理濃酸時要戴防護手套和安全眼鏡 稀釋濃酸時 是要慢慢地把濃酸加入攪動中大量水中而不能相反 否則可引致沸騰 突沸 水連同強酸濺出可引致極大的危險 若被強酸濺到人體 应立即用大量流动的清水沖洗傷口至少10至15分钟 再用小苏打 NaHCO3 溶液冲洗 严重则要立即送醫治理 強酸 编辑主条目 强酸 nbsp 常見的強酸 硫酸的立體模型強酸是指在水溶液中完全電離的酸 硫酸這類多元酸不在此限 或以酸度系數的概念理解 則指pKa值 lt 1 74的酸 這個值可以理解為在標準狀況下 氫離子的濃度等同於加入強酸後的溶液濃度 大部分強酸均是腐蝕性的 但當中亦有例外 例如超強酸當中的碳硼烷酸 H CHB11Cl11 其酸性比硫酸高百萬倍 但卻完全不帶有腐蝕性 1 相反 弱酸當中的氫氟酸 HF 卻帶有高度腐蝕性 它能夠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 2 強酸在水溶液中完全離解的化學方程式如下所示 HA aq H2O l H3O aq A aq dd dd 一般酸不會在水中完全離解 因此多以化學平衡而不是完全反應的形式表示 弱酸就是指不完全離解的酸 用酸度系數作為區別強酸與弱酸的作用並不明顯 因為數值差距較難理解及不明顯 因此用方程式去區別兩者更為合理 由於強酸在水溶液中完全離解 因此氫離子在水中的濃度等同於將該酸帶到其他的溶液當中 HA H A pH log H dd dd 酸性強度的判別 编辑除了透過計算pH值來衡量不同酸的強度外 透過觀察以下的性質也可以判別出不同類別的酸的強度 電負性 在同一元素周期下其共軛鹼的負電性愈高 它的酸度就愈高 原子半徑 原子半徑增加 其酸度也會增加 以氫氯酸及氫碘酸為例 兩者均是強酸 在水中均會電離出100 的相應離子 但是氫碘酸的酸度比氫氯酸要強 這是因為碘的原子半徑遠大於氯的原子半徑 帶有負電荷的碘陰離子擁有較離散的電子雲 因此與質子 H 的吸力較弱 因此 氫碘酸電離 去質子化 的速度更快 二者酸性的差別可在酸性更強的溶劑 如乙酸中測出 因為在乙酸中二者均只能部分電離而可體現出差別 電荷 電離後的物質愈帶有正電荷 就愈高酸度 因此中性離子較陰離子容易放出質子 陽離子也比起其他分子均具有更高酸度 酸度 编辑 酸度 一种新的酸碱度定义 可以取代过去一直沿用的pH表示酸碱度 此一定义首先由荷兰化学家亨克 凡 魯貝克 Henk van Lubeck 在美国 化学教育杂志 上提出 3 定义A G log H OH p O H p H displaystyle AG log mbox H over mbox OH pOH pH nbsp 式中 H displaystyle mbox H nbsp 和 OH displaystyle mbox OH nbsp 分别代表氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度 优势与pH相比 它有如下3个明显的优势 酸度的数值越大说明溶液酸性越强 符合物理定义的语言习惯 取对数的是无量纲的比值 对数函数返回值同样无量纲 这符合对数函数的特点 不管在任何温度下 中性的溶液AG永远是0 与此不同的是 习惯上认定25摄氏度的中性溶液pH 7 其他温度下中性溶液的pH都不是7 此外 AG的值域是R 而传统上pH的值域是0 14 常見強酸 编辑 從強到弱 高氯酸HClO4 氫碘酸HI 氫溴酸HBr 鹽酸HCl 硫酸H2SO4 Ka1 只限於第一酸度係數 硝酸HNO3 水合氫離子H3O 或H 為方便起見 通常會以H 取代H3O 但要注意的是 單獨而孤立的質子在帶有極性的水中不可能存在 而是常與水分子的其中一對孤偶電子對結合 這使在水合氫離子中的氧的形式電荷為 1 一些化學家將氯酸 HClO3 溴酸 HBrO3 高溴酸 HBrO4 碘酸 HIO3 和高碘酸 HIO4 也列為強酸 但是沒有被公認 超強酸 编辑 主条目 超强酸 超強酸通常指酸性比纯硫酸更強的酸 簡單的超強酸包括三氟甲磺酸 CF3SO3H 和氟磺酸 FSO3H 它們的酸性都是硫酸的上千倍 在更多的情況下 超強酸不是單一純淨物而是幾種化合物的混合物 超強酸這一術語由詹姆斯 布萊恩特 科南特 James Bryant Conant 於1927年提出 喬治 安德魯 歐拉因其在碳正離子和超強酸方面的研究獲得1994年諾貝爾化學獎 常见的超强酸 從最強到最弱 氟銻酸HFSbF5 1990 pKa值 28 魔酸FSO3HSbF5 1974 pKa值 25 碳硼烷酸H CHB11Cl11 1969 pKa值 18 0 氟磺酸FSO3H 1944 pKa值 15 6 三氟甲磺酸CF3SO3H 1940 pKa值 14 6 固體超強酸 SbF5 SiO2 Al2O3 SbF5 TiO2 SiO2 pKa值 13 75 14 52 高氯酸 pKa值 13 純硫酸 pKa值 11 93 註 pKa值 哈米特酸度函數酸的制备 编辑酸和盐的复分解反应 生成新酸和新盐 酸性氧化物和水的化合反应 非金属单质和氢的化合反应常見的無機酸 编辑主条目 无机酸列表食物中的酸 编辑所有存在于天然食物中的有机酸都是弱酸 抗坏血酸 维生素C 可在水果中找到 乙酸 醋酸 可在醋中找到 單宁酸 可在茶中找到 酒石酸 可在葡萄中找到 檸檬酸 可在橙和檸檬等水果中找到 苯甲酸 可在蠔油找到參考 编辑 Christopher A Reed Carborane acids New strong yet gentle acids for organic and inorganic chemistry PDF Chem Commun 1669 1677 2008 05 03 doi 10 1039 b415425h 原始内容 Full article reprint 存档于2020 05 11 Strachan John A deadly rinse The dangers of hydrofluoric acid Professional Carwashing amp Detailing January 1999 2008 04 30 原始内容存档于2008 04 09 Why Not Replace pH and pOH by Just One Real Acidity Grade AG 页面存档备份 存于互联网档案馆 Journal of Chemical Education July 1999 Vol 76 No 7 p 892參看 编辑碱 鹽基 PH指示劑 ph試紙 pH值 取自 https zh wikipedia org w index php title 酸 amp oldid 78894382, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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