中级无机化学第一章酸碱理论与非水.ppt

第一章 酸碱理论与非水溶剂,18世纪初，能使兰色石蕊试纸变红的是酸，有涩味、滑腻感；使红色石蕊试纸变兰的是碱。,1787年拉瓦锡提出。酸是一种二元化合物，酸的组成中都含有氧的元素。1811年戴维认为：酸中不可缺少的元素是氢而不是氧。1814年盖吕萨克认为：酸是一类可以中和碱的物质，并且这两类物质只能彼此给出定义。,二、近代的酸碱理论,1、阿累尼乌斯的水-离子理论（电离理论）凡在水溶液中产生 的物质叫做酸；在水溶液中产生 的物质叫做碱；,2、布郎斯特劳莱的质子理论,定义：任何能释放质子的物种叫做酸。任何能结合质子的物种叫做碱。酸是质子的给予体。碱是质子的接受体。酸失去一个质子后变成碱。碱结合一个质子后变成酸。酸、碱是互相依存的。,酸 碱,酸 碱,中和反应是两个共轭酸碱对的结合。中和反应实质上是质子传递的反应。,下列反应是酸碱反应：,酸（1）碱（2）酸（2）碱（1）,3、酸碱溶剂理论,特征阳离子 特征阴离子,定义：能产生特征阳离子的物质是酸；能产生特征阴离子的物质是碱；阴、阳离子结合为溶剂。,+）,以液态氨为溶剂时，,在液氨中，凡能产生NH4离子的为酸；产生氨基负离子的为碱；,酸 产生阳离子,酸 碱 盐 溶剂,分子中不含氢原子，称之为非质子溶剂。,SbF5和KF分别与BrF3反应,液态二氧化硫按下式电离：,酸,碱,酸 碱 盐 溶剂,4、路易斯酸碱理论,定义：凡能接受电子对的物质称为酸；凡能给出电子对的物质称为碱；,酸 碱 酸碱加合物 配合物,5、乌萨诺维奇的正负离子理论,定义：凡是给出阳离子或结合阴离子（电子）为酸；凡是给出阴离子或结合阳离子为碱；,6、鲁克斯的氧离子理论,定义：凡是能结合 的为酸。凡是能给出 的为碱；,12 酸碱强度,一、气态二元氢化物,气态的二元非金属氢化物 的酸性强度，可以通过它的质子特性来描述，即通过电离过程的能量变化 来衡量。,二、二元氢化物的取代产物,第一步从酸分子移走一个质子HARn H+AR*阴离子中的电子未重排，即电子“冻结不动”。,能量决定于R的XA（电负性），R的XA比A原子的XA大，R吸引A原子的电子能力强，A原子正电荷越多，第一步能量低，因此，R的XA越高，酸性越强。相反，R的XA比A原子的XA小，A原子的负电荷增大，AH键的键能增大，HARn酸性弱。,对于XA比A原子大的取代基，称为吸电子基。对于XA比A原子小的取代基，称为斥电子基。由于取代基的吸电子或推斥电子作用，使得邻近化学键的电子密度发生改变，这种现象称诱导效应。,第二步中，阴离子中发生电子弛豫过程。,电子密度从A原子流向取代基R。R越容易使负电荷离域化。,1、水系酸碱的强度,同一周期从左到右二元氢化物的水溶液酸性增强。因为从左到右阴离子水合能显著增加，电离过程 减小的缘故。水合能随离子半径的减小而增加，同一周期中，从左到右阴离子半径减小。水化能依次增加。,取代基对溶液酸性的影响。,四、路易斯酸碱强度1、路易斯酸强度,接受孤对电子能量越强，酸性越强。正离子电荷越高，半径越小。它对电子对的吸引力越大。酸性越强。酸性：Fe3+Cr3+Zn2+Al3+Mg2+Na+,BX3离域化程度越大,B缺电子性降低越多，接受电力度的能力越小，酸性减弱离域化顺序为：BF3BCl3BBr3酸性的顺序为：BF3BCl3BBr3,