常见共轭酸碱对 酸 化学式 K9(25C 共轭碱 氢碘酸 H ~1011 氢溴酸 HBr ~109 Br 高氯酸 HCIO4 ~107 CIO 盐酸 HCI ~107 CI- 氯酸 HCIO; ~103 C103 硫酸 H2SO ~102 HSO 水合氢离子 HO* 1 H20 硫酸氢根离子 HSO- 1.0×10-2 S042- 六水合铁()离子 [Fe(H2O)6]3+ 7.7×10-3 [Fe(OH)(H2O)s]2+ 铵离子 NH 5.6×10-10 NH3 过氧化氢 H202 2.0×10-12 H02 水 H20 1.0×10-14 OH-
酸 化学式 Ka (25 C) 共轭碱 氢碘酸 HI 1011 I 氢溴酸 HBr 109 Br 高氯酸 HClO4 107 ClO4 盐酸 HCl 107 Cl 氯酸 HClO3 103 ClO3 硫酸 H2SO4 102 HSO4 水合氢离子 H3O+ 1 H2O 硫酸氢根离子 HSO4 1.0 102 SO42 六水合铁(III)离子 [Fe(H2O)6]3+ 7.7 103 [Fe(OH)(H2O)5]2+ 铵离子 NH4+ 5.6 1010 NH3 过氧化氢 H2O2 2.0 1012 HO2 水 H2O 1.0 1014 OH 常见共轭酸碱对
3.质子传递解释化学反应 >酸碱反应概念扩大到气相、液相、 电离和水解等反应 H (1)气相酸碱反应： HCI(g)+NH3(g) NHCI(s) neutralization reaction A1 B2 A2 B1 H+ (2)液相离解反应： H,0+H,0H0+OH auto ionization H HAc+Ac acid ionization H ·base ionization NH+H,0~NH时+OH H (3)水解反应： Ae+H0、HAe+OH Ko=Kw/Ka=Kh ·hydrolysis reaction NH+H,0。→NH+H,OK=Kw/K,=K
3. 质子传递解释化学反应 酸碱反应概念扩大到气相、液相、电离和水解等反应 (1) 气相酸碱反应： • neutralization reaction (2) 液相离解反应： • auto ionization • acid ionization • base ionization (3) 水解反应： • hydrolysis reaction ＿ HAc + H2O H3O+ + Ac Ka H+ ＿ H2O + H2O H3O+ + OH Kw H+ ＿ Ac + H2O HAc + OH ＿ H+ Kb = Kw / Ka = Kh ＿ NH3 + H2O NH4 + OH Kb H+ + 7 + H+ NH4 + H2O NH3 + H3O+ Ka = Kw / Kb = Kh
4.特点： ·质子论中不存在盐的概念（离子酸、离子碱） 酸碱是共轭的：弱酸共轭强碱，弱碱共轭强酸 ·酸碱强度的相对性：酸碱和溶剂释放质子和接受质子 的能力综合决定 >优点： ·扩大了酸碱和酸碱反应的范围 ·水溶液中，质子论的酸强度标度与Arrhenius理论一致 >缺点： ·不能说明无质子溶剂(SO3、N2O4)中的酸碱反应 酸的定义与Arrhenius:理论中并没有变化 8
4. 特点： • 质子论中不存在盐的概念 （离子酸、离子碱） • 酸碱是共轭的：弱酸共轭强碱，弱碱共轭强酸 • 酸碱强度的相对性：酸碱和溶剂释放质子和接受质子 的能力综合决定 优点： • 扩大了酸碱和酸碱反应的范围 • 水溶液中，质子论的酸强度标度与Arrhenius理论一致 缺点： • 不能说明无质子溶剂 (SO3、N2O4)中的酸碱反应 • 酸的定义与Arrhenius理论中并没有变化 8
三、溶剂理论(Solvent Theory) 1.Franklin酸碱溶剂理论(1905年) >各种不同溶剂（包括非质子溶剂）中同样存在酸碱反应 ·能离解出溶剂特征正离子的物质，称为该溶剂的酸 ·能离解出溶剂特征负离子的物质，称为该溶剂的碱 >按照纯溶剂是否自偶电离出溶剂化质子，分类： 溶剂 酸离子 碱离子 H2S04(①) H:SO* HSO 质子型 NH(1) NH NH2 溶剂 HF(1) H,F+ HF2 N204(I) NO+ NO; 非质子型 BrF3(1) BrF2+ 溶剂 BrF S0,①) S022+ S042-
三、溶剂理论 (Solvent Theory) 1. Franklin 酸碱溶剂理论 (1905年) 各种不同溶剂(包括非质子溶剂)中同样存在酸碱反应 • 能离解出溶剂特征正离子的物质，称为该溶剂的酸 • 能离解出溶剂特征负离子的物质，称为该溶剂的碱 按照纯溶剂是否自偶电离出溶剂化质子，分类： 9 溶剂 酸离子 碱离子 质子型 溶剂 H2SO4(l) H3SO4+ HSO4 NH3(l) NH4+ NH2 HF(l) H2F+ HF2 非质子型 溶剂 N2O4(l) NO+ NO3 BrF3(l) BrF2+ BrF4 SO3(l) SO22+ SO42
2.优点：将酸碱扩大到非水体系 >典型的中和反应： 水溶剂：H,O++OH=2HO ·非水体系： NH(①)中：一元酸NH4+,一元碱NH2,二元碱NHP-,三元碱N3- NHNO+NaNH,NaNO+2NH3 BiN 3NHCI BiCl,+4NH3 CH,COOH()中：HClO4+CH COONa=NaCIO4+CHCOOH COC2中：[COC][AICl4]+KCI=K[AICL4]+COCL2 S02I)中：S0Cl2+Cs2S03=2CsC1+2S02 >缺点：不能解释不电离的溶剂及无溶剂的酸碱 10
2. 优点：将酸碱扩大到非水体系 典型的中和反应： • 水溶剂：H3O+ + OH = 2H2O • 非水体系： NH3(l)中：一元酸NH4+，一元碱NH2，二元碱NH2，三元碱N3 NH4NO3 + NaNH2 = NaNO3 + 2NH3 BiN + 3NH4Cl = BiCl3 + 4NH3 CH3COOH(l)中： HClO4 + CH3COONa = NaClO4 + CH3COOH COCl2(l)中： [COCl] [AlCl4] + KCl = K[AlCl4] + COCl2 SO2(l)中： SOCl2 + Cs2SO3 = 2CsCl + 2SO2 缺点：不能解释不电离的溶剂及无溶剂的酸碱 10