布朗斯特酸碱理论

发布网友发布时间：2022-05-04 20:19

共3个回答

热心网友时间：2022-06-25 14:43

亦称“酸碱质子理论”。由丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳里于1923年提出。他们认为凡能释放质子的分子或离子（如H2O、HCl、NH4+、HSO4-等）称为酸；凡能接受质子的分子或离子（如H2O、NH3、Cl-等）称为碱。因此，一种酸释放质子后即成为碱，称为该酸的共轭碱；同样一种碱与质子结合后，形成对应的酸，称为该碱的共轭酸。以通式表示：A-H+B=A+B-H（A-H为酸1，A为碱2，B为碱1，B-H为酸2）。酸1是碱1有共轭酸，碱2是酸2的共轭碱。从平衡观点看，弱酸的共轭碱是强碱，强酸的共轭碱是弱碱，困此依据平衡常数的大小能判断酸碱的强度，并能进一步了解它们的稳定性。该理论对于研究因质子转称而导致的互变异构现象、分子重排反应等的历程有一定的帮助。但由于该理论仅限于得失质子，故有较显著的局限性。

热心网友时间：2022-06-25 14:43

铵离子应该看成是酸，原因是它能够给出质子而生成NH3；氨因此是碱，原因是它能够接受质子。推而广之，则酸中的阴离子可以看作碱。所以，酸所生成的盐，理所应当呈碱性。布朗斯特的理论进一步论证了不含氢的基（或离子）做质子给予体所需的条件。

热心网友时间：2022-06-25 14:44

1 酸碱理论
初阶段人们从性质上认识酸碱，酸:使石蕊变红，有酸味；碱:使石蕊变蓝，有涩味。当酸碱相混合时，性质消失。当氧元素发现后，人们开始从组成上认识酸碱，以为酸中一含有氧元素；盐酸等无氧酸的发现，又使人们认识到酸中一定含有氢元素。
　　Arrhenius 的电离学说，使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。
　　HA = H+ + A- 电离出的正离子全部是 H+ ,
　　MOH = M+ + OH- 电离出的负离子全部是 OH- 。
　　进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准，即 Ka , Kb 。 Arrhenius 理论在水溶液中是成功的。但其在非水体系中的适用性，却受到了挑战。试比较下列两组反应：
　　　　2 H2O = OH- + H3O+ 　　　NaOH + (H3O)Cl = NaCl + 2 H2O
　　　　2 NH3 = NH2- + NH4+ 　　NaNH2 + NH4Cl = NaCl + 2 NH3
　　溶剂自身的电离和液氨中进行的中和反应，无法用 Arrhenius 的理论去讨论，因为根本找不到符合定义的酸和碱。
1 酸碱的定义　　
　　在反应中给出质子的物质叫做酸在反应中接受质子的物质叫做碱

2 酸碱的共轭关系
　　酸给出质子后，变成碱，
　　　
同理，碱接受质子后，变成酸。故有：酸 = 碱 + 质子
　　处于上述关系中的一对酸和碱，互称为共轭酸碱。Cl- 是 HCl 的共轭碱 , 而 HCl 是 Cl- 的共轭酸。H2O 作为一种酸时，其共轭碱是 OH- ; 而 H2O 作为一种碱时，其共轭酸是 H3O+。

H2O 既可以给出质子作为酸，如在反应 H2O = H+ + OH- 中；又可以接受质子作为碱，如在反应 H2O + H+ = H3O+ 中。这种既能给出质子，又能接受质子的物质叫做两性物质。判断一种物质是酸还是碱，一定要在具体的反应中根据质子得失关系来判断。

强酸的电离

弱酸的电离平衡

弱碱的电离平衡

中和反应

弱酸盐的水解

弱碱盐的水解

酸和碱反应的实质是质子的转移，质子从酸Ⅰ转移给碱Ⅱ，从而生成酸 Ⅱ 和碱Ⅰ。

拉平效应和分辨效应
　　酸的强弱是通过给出质子的能力来判断的。于是一方面要看酸自身的能力，另一方面又和碱接受质子的能力有关。比较 HClO4 , H2SO4 , HCl 和 HNO3 的强弱，若在 H2O 中进行,由于 H2O 接受质子的能力所致，四者均完全电离，故比较不出强弱。若放到 HAc 中，由于 HAc 接受质子的能力比 H2O 弱得多，所以尽管四者给出质子的能力没有变，但是在 HAc 中却是部分电离。于是根据 Ka 的大小，可以比较其酸性的强弱
　　
　　所以四者从强到弱依次是 HClO4 , H2SO4 , HCl , HNO3 。HAc 对四者有分辨效应， HAc 是四者的分辨试剂；而 H2O 对四者有拉平效应， H2O 是四者的拉平试剂

酸碱的强弱
　　对于大多数的弱酸，H2O 是分辨试剂，可以根据它们在水中的电离平衡常数比较酸性的强弱。酸性次序如下：
　　　　　　　　　　HClO4
　　　　　　　　　　H2SO4 > H3O+ > HF > HAc > NH4+ > H2O > HS-
　　　　　　　　　　HCl
　　　　　　　　　　HNO3
　　在水中，Ka 可以体现出一种酸给出 H+ 的能力。例如 HAc ,
　　如何体现其共轭碱 Ac- 接受 H+ 的能力呢？　其碱式电离常数为 Kb。但从水解平衡角度看，这个 Kb 正是 Kh 。可见一对共轭酸碱的 Ka , Kb 之间有如下关系：
　　，或 Ka �6�1 Kb = Kw ， Ka 和 Kb 之积为常数。
　　一对共轭酸碱中，酸的 Ka 越大，则其共轭碱的 Kb 越小，所以从酸性的次序就可以推出其共轭碱的强度次序。
　　　　　　　　　　ClO4-
　　　　　　　　　　HSO4- < H2O < F- < Ac- < NH3 < OH- <
　　　　　　　　　　Cl-
　　　　　　　　　　NO3-
反应的方向
　　酸碱反应中，质子总是从强酸向强碱转移，生成弱酸和弱碱。例如， HCl + H2O　= H3O+ + Cl-
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　强酸强碱　　弱酸弱碱
　　又如反应 HAc + H2O　= H3O+ + Ac-
　　　　　　　弱酸弱碱　　强酸强碱
　　　反应自发进行的方向是从右向左，从强酸强碱生成弱酸弱碱。
　　HNO3 + H2O = H3O+ + NO3- 完全电离，在水中比 H3O+ 更强的 HNO3 一定会和强碱 H2O 反应，生成 H3O+ 和弱碱 NO3- 。可以作出结论：在水中能大量存在的最强的质子酸是 H3O+ 。同理，在水中能大量存在的最强的质子碱是 OH- 。比 OH- 更强的碱，如将与 H2O 反应生成 OH- 　　　
　　酸碱的质子理论也有局限性：对于不含有质子的物质，如 , 等不好归类，对于无质子转移的反应，如
　　 + Cl- = AgCl　　也难以讨论
1 酸碱的定义
　　凡是能提供电子对的物质都是碱，碱是电子对的给予体。如，
OH- , CN- , NH3 , F- 等。
　　凡是能接受电子对的物质都是酸，酸是电子对的接受体。如，
H+ , BF3 , Na+ , Ag+ 等。
2 酸碱反应和酸碱配合物
　　
　　对于酸碱的识别，也要在具体的反应中进行。几乎所有的金属离子都是 Lewis 酸，负离子几乎都是碱，而酸和碱的反应的生成物都是酸碱配合物。

3 取代反应
　　酸取代反应
　　酸 H+ 取代了酸碱配合物[Cu(NH3)4]2+中的酸。
　　　　　H+ 取代了酸碱配合物 Al(OH)3 中的。
　　碱取代反应
　　　　OH- 取代 NH3 。
　　双取代反应
　　　　两种酸碱配合物交换成分。
　　酸碱的电子理论适应性强，大多数物质都可以包括在酸，碱及其配合物中，大多数的化学反应都可以归为酸，碱及其配合物之间的反应。其不足之处在于酸碱的特征不明确。