普通化学：酸碱理论的发展

18 世纪，人们就认识到酸是有酸味的物质，碱是有涩味并带有滑腻感的物质。随后，人们发现酸可以使蓝色石蕊变红，碱可以使红色石蕊变蓝，而且酸碱可以相互中和。但直到19 世纪末，有关酸碱的理论才被提出，并逐步得到发展。

1.阿仑尼乌斯酸碱电离理论

1887 年，阿仑尼乌斯（S.Arrhenius）在其酸碱电离理论中提出了如下的酸碱概念：

（1）酸：在水中电离出的正离子全部是H+的物质。

（2）碱：在水中电离出的负离子全部是OH-的物质。

根据阿仑尼乌斯的酸碱概念，酸碱中和反应的本质是：

阿仑尼乌斯酸碱电离理论从化学组成上揭示了酸和碱的本质，简明扼要，使用方便，至今仍然为广大化学工作者所使用。但该理论有两点缺陷：其一是难以解释为什么有些物质虽然不能完全电离出H+或OH-，但却具有明显的酸碱性，如NH4Cl、NaHSO4显酸性，Na2CO3、NaNH2、Na2S 显碱性；其二是将酸碱限制在水溶液中，不能应用于非水体系。

2.富兰克林酸碱溶剂理论

1905 年，富兰克林（E.C.Franklin）在阿仑尼乌斯酸碱电离理论的基础上提出了富兰克林酸碱溶剂理论。其中酸碱概念的定义如下：

（1）酸：凡是能电离出溶剂正离子的物质。

（2）碱：凡是能电离出溶剂负离子的物质。

例如，在液氨中存在如下的电离平衡：

根据富兰克林酸碱溶剂理论，在液氨中NH4Cl 就是酸，而NaNH2就是碱。酸碱中和反应的本质是溶剂正离子和溶剂负离子结合生成溶剂分子。例如：

富兰克林酸碱溶剂理论将酸碱概念从水扩展到任意溶剂，明显提高了酸碱的适用性。但它仍然将酸碱概念限制在了溶剂中，这与阿仑尼乌斯酸碱电离理论相比，并没有本质上的提升。

3.布朗斯特-劳瑞酸碱质子理论

1923 年，丹麦化学家布朗斯特（J.N.Brönsted）和英国化学家劳瑞（T.M.Lowrey）分别提出了酸碱质子理论，现称为布朗斯特-劳瑞酸碱质子理论。其中酸碱概念的定义如下：

（1）酸：凡是能提供质子的分子或离子。(www.xing528.com)

（2）碱：凡是能接收质子的分子或离子。

例如：

可见，按照布朗斯特-劳瑞酸碱质子理论，每一个酸都与一个碱相互对应，这种对应关系称为共轭关系，相应的酸、碱称为共轭酸或共轭碱，它们合称为共轭酸碱对。需要注意的是，共轭酸碱之间仅相差一个质子H+。譬如，的共轭酸是，而非H2CO3；H3PO4的共轭碱是，而非。

在布朗斯特-劳瑞酸碱质子理论中，酸碱反应的本质是酸之间质子的传递。例如：

酸碱的强弱决定于它们提供质子或接收质子的能力高低。

常见的酸由强到弱的排列次序为：HClO4>H2SO4≈HCl≈HNO3>H3O+>H3PO4>HNO2≈。

常见的碱由强到弱的排列次序为：。

利用布朗斯特-劳瑞酸碱质子理论，既可以解释非水溶剂中无溶剂离子参与的酸碱反应，也可以解释溶液之外的酸碱反应，使酸碱理论的应用范围进一步得到扩展。

布朗斯特-劳瑞酸碱质子理论的缺陷是不能说明那些既不能提供质子也不能接收质子的物质的酸碱性。例如，Al3+和BF3具有明显的酸性，但并不提供质子。

4.路易斯酸碱电子理论

1923 年，美国化学家路易斯（G.N.Lewis）在其酸碱电子理论中提出了如下的酸碱概念：

（1）酸：凡是能接收电子对的分子或离子，如BF3、Al3+、Cu2+、H3BO3等。

（2）碱：凡是能提供电子对的分子或离子，如NH3、Cl-、OH-、N2H4等。

根据路易斯酸碱电子理论，所有的正离子都是酸；所有的负离子都是碱；而盐则是酸碱加合物。例如：

路易斯酸碱电子理论将酸碱的概念扩展到了极为宽广的范畴，而且对化合物特别是配合物的形成和稳定性也给予一定的说明，应用范围很广。该理论的缺陷是酸碱概念过于笼统，特征不够明确，目前还难以定量处理。