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质子酸碱的强度分析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:质子酸或碱的强度是指它们给出或接受质子的能力。因此,凡容易给出或接受质子的,是强酸或强碱;反之,是弱酸或弱碱。由于每种酸都有一种共轭碱,因此,讨论酸的强度时都离不开它的共轭碱的强度。酸越强,式(4.4)平衡向右移动,其共轭碱必定越弱。通常在水溶液中都是与水进行比较,可写成下列形式:其平衡常数图4-3共轭酸碱对及酸碱强度K a称为酸的质子传递常数或酸的解离常数。酸碱强度的划分并无绝对的界限。

质子酸碱的强度分析

质子酸或碱的强度是指它们给出或接受质子的能力。因此,凡容易给出或接受质子的,是强酸或强碱;反之,是弱酸或弱碱。由于每种酸都有一种共轭碱,因此,讨论酸的强度时都离不开它的共轭碱的强度。如图4-3所示。酸越强,式(4.4)平衡向右移动,其共轭碱必定越弱。但是因质子必须在两个共轭酸碱对之间传递,因此,不能根据酸或碱本身来确定它们的强度,只有在与其他酸碱对比较时才有意义。通常在水溶液中都是与水进行比较,可写成下列形式:

平衡常数

图4-3 共轭酸碱对及酸碱强度

K a称为酸的质子传递常数(constant of proton transfer)或酸的解离常数(ionization constant)。它在形式上虽与阿仑尼乌斯理论的解离常数相同,但已不是经典意义上酸碱本身的电离,之所以仍称为解离常数,仅因习惯而已。K a是水溶液中酸强度的量度,其值大于10时为强酸,例如HCl、HClO4、HNO3、H2SO4等,它们的共轭碱都很弱。事实上,在水溶液中,Cl等都是很弱的碱,几乎不能获取质子。

以HAc、H2S和三种酸与水反应为例:

(www.xing528.com)

查表可知,它们的解离常数分别为

由K a值的大小可知它们的强弱次序为:

类似地,一种碱有下列平衡:

其平衡常数:

一种碱的强弱可用与酸类似的方法去考虑。酸碱强度的划分并无绝对的界限。

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