中级无机化学-第二章.ppt
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第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学第第二二章章酸酸碱碱和和溶溶剂剂化化学学第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学酸碱理论酸碱理论电子酸碱理论及电子酸碱理论及HSAB规则规则质子酸碱和质子溶剂质子酸碱和质子溶剂溶剂化学溶剂化学水合焓水合焓非水质子溶剂体系非水质子溶剂体系(酸性质子溶剂酸性质子溶剂碱性质子溶剂、亲核质子溶剂碱性质子溶剂、亲核质子溶剂类水两性溶剂类水两性溶剂)非质子溶剂体系非质子溶剂体系(vanderWaals溶剂溶剂Lewis碱溶剂碱溶剂离子传递溶剂离子传递溶剂熔盐体系熔盐体系)酸碱强度的量度酸碱强度的量度水溶液中质子酸碱的强度水溶液中质子酸碱的强度(影响质子酸碱强度的因素影响质子酸碱强度的因素水溶液中质子酸碱的强度水溶液中质子酸碱的强度含氧酸的酸性含氧酸的酸性)非水溶剂中的质子酸碱的强度非水溶剂中的质子酸碱的强度电子酸碱的强度电子酸碱的强度超酸和魔酸超酸和魔酸习题:
习题:
1,2,3,4,5,6,7,8,9要点要点第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学酸酸和和碱碱不不能能简简单单地地分分别别定定义义为为在在电电离离时时会会产产生生H离子和离子和OH离子的物质。
离子的物质。
即即使使是是酸酸,在在水水溶溶液液中中也也不不能能产产生生游游离离H离离子。
子。
由由于于H是是个个裸裸露露的的原原子子核核,其其半半径径极极小小,为为Li离离子子半半径径的的五五万万分分之之一一,其其电电荷荷密密度度很很大大(为为Li离离子子的的2.5109倍倍),易易与与水水分分子子的的氧氧生生成成氢氢键键。
换换句句话话说说,裸裸露露的的原原子子核核在在水水中中是是不不可可能能稳稳定存在的,易被水合。
定存在的,易被水合。
2.1酸酸碱理论碱理论第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学H(g)离子水合时放出大量的热量:
离子水合时放出大量的热量:
H(g)H(aq)H1091.1kJmol1如如此此多多的的热热量量表表明明水水合合趋趋势势很很大大,HH在在水水中中是是同同水水分分子子结结合合在一起而存在的在一起而存在的:
HHH如如HO:
HOHOHH(H3O)(H5O2)酸酸在在水水中中产产生生的的是是H3O(写写成成H3O是是一一种种简简化化,意意指指H是是与与H2O结合在一起的结合在一起的):
):
HHHH此外,在某些离子型晶体中也存在氧鎓离子此外,在某些离子型晶体中也存在氧鎓离子H3O,如如H3OClO4(s)。
OHClOHClH2O第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学2.1.1Lewis电子酸碱理论及电子酸碱理论及HSAS规则规则Lewis(路易斯路易斯)电子酸碱理论电子酸碱理论Lewis电电子子酸酸碱碱理理论论是是一一个个广广泛泛的的理理论论,它它完完全全不不考考虑虑溶溶剂剂,实实际际上上许许多多Lewis酸酸碱碱反反应应是是在在气气相相中中进进行行的的。
在在Lewis酸酸碱碱反反应应中中,一一种种粒粒子子的的电电子子对对用用来来与与另另一一种种粒粒子子形形成成共共价价键键。
“供供给给”电电子对的粒子是碱,而子对的粒子是碱,而“接受接受”电子对的粒子是酸电子对的粒子是酸。
反应可以写成:
反应可以写成:
A(酸酸):
B(碱碱)AB显显然然,Lewis酸酸应应该该有有空空的的价价轨轨道道,这这种种轨轨道道可可以以是是轨轨道道,也也可可以以是是轨轨道道。
而而Lewis碱碱应应该该有有多多余余的的电电子子对对,这这些些电电子子可可以以是是电子,也可以是电子,也可以是电子电子。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学右右图图示示出出Lewis酸酸碱碱的的可可能能轨轨道道重重叠叠,左左边边是是酸酸的的空空轨轨道道的的情情形形(空空轨轨道的情形未画出道的情形未画出)。
根据这种反应的实质,根据这种反应的实质,可以把可以把Lewis酸称作酸称作电子接受体或亲电试剂,而把电子接受体或亲电试剂,而把Lewis碱叫作电子碱叫作电子给予体或亲核试剂。
给予体或亲核试剂。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学属于属于Lewis酸的有酸的有:
正正离离子子,如如Cu2、Ni2、Al3,这这些些金金属离子包含有可用于成键的未被占据的价轨道;属离子包含有可用于成键的未被占据的价轨道;含含有有价价层层未未充充满满原原子子的的缺缺电电子子化化合合物物,如如BX3,AlX3;含含有有价价层层可可扩扩展展的的原原子子的的化化合合物物,如如SnCl4(利用外层空利用外层空d轨道轨道)。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学属于属于Lewis碱有:
碱有:
阴离子;阴离子;具有孤对电子的中性分子,如具有孤对电子的中性分子,如NH3、H2O等;等;含含键的分子键的分子(可将可将电子给出电子给出)。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学许许多多Lewis酸酸碱碱反反应应的的实实质质是是酸酸碱碱的的传传递反应:
递反应:
如:
如:
B:
BABA:
B(碱的置换或酸的传递碱的置换或酸的传递)ABABAA(酸的置换或碱的传递酸的置换或碱的传递)BABABABA(酸碱同时传递酸碱同时传递)第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学研研究究表表明明,要要判判定定哪哪一一个个Lewis碱碱强强和和哪哪一一个个弱弱,即即要要对对Lewis碱碱搞搞一一个个相相对对的的碱碱度度系系统统标标准准是是十十分分困困难难的的。
当当用用不同的酸作参比标准时,可以得到不同的碱度系统标准。
不同的酸作参比标准时,可以得到不同的碱度系统标准。
如,卤素离子如,卤素离子(碱碱)对对Al3离子给电子能力为:
离子给电子能力为:
IBrClF但但卤卤素素离离子子(碱碱)对对Hg2离离子子的的给给电电子子能能力力却却有有相相反反的的顺序:
顺序:
FClBrI类似的颠倒现象很多。
类似的颠倒现象很多。
同同样样,要要对对Lewis酸酸搞搞一一个个相相对对的的酸酸度度系系统统标标准准也也是是十十分分困困难难的的,当当用用不不同同的的碱碱作作参参比比标标准准时时,可可以以得得到到不不同同的的酸度系统标准。
酸度系统标准。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学为为了了说说明明上上述述的的颠颠倒倒现现象象,Pearson提提出出了了软软硬酸碱的概念。
硬酸碱的概念。
把把Lewis酸碱分成硬的、交界的和软的酸碱酸碱分成硬的、交界的和软的酸碱。
软软酸酸、软软碱碱之之所所以以称称为为软软,是是形形象象地地表表明明它它们们较易变形;较易变形;硬硬酸酸、硬硬碱碱之之所所以以称称为为硬硬,是是形形象象地地表表明明它们不易变形。
它们不易变形。
HSAS规则规则第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学换句话说,软酸或软碱是其价电子容换句话说,软酸或软碱是其价电子容易被极化或容易失去的酸或碱,而硬酸或易被极化或容易失去的酸或碱,而硬酸或硬碱则是其价电子与原子核结合紧密且不硬碱则是其价电子与原子核结合紧密且不容易被极化或不容易失去的酸或碱。
容易被极化或不容易失去的酸或碱。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学具具体体地地说说,硬硬酸酸中中接接受受电电子子的的原原子子较较小小、正正电电荷荷高高,其其价价电电子子轨轨道道不不易易变变形形(用用一一句句话话说说就就是是硬硬酸酸是是受受体原子对外层电子的吸引力强的酸体原子对外层电子的吸引力强的酸)。
像像Al3离子及离子及BF3之类的化合物都是硬酸的例子之类的化合物都是硬酸的例子。
软软酸酸中中接接受受电电子子的的原原子子较较大大、正正电电荷荷数数目目低低或或者者为为0,以以易易变变形形的的价价电电子子轨轨道道去去接接受受电电子子(用用一一句句话话说说就是软酸是受体原子对外层电子的吸引力弱的酸就是软酸是受体原子对外层电子的吸引力弱的酸)。
金金属属原原子子、Hg2离离子子及及InCl3之之类类化化合合物物即即是是典典型的软酸。
型的软酸。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学硬碱和软碱可以按照同样的原理处理:
硬碱和软碱可以按照同样的原理处理:
硬硬碱碱中中的的价价电电子子结结合合紧紧密密,软软碱碱中中的的价价电电子子容容易易被极化。
被极化。
典典型型的的硬硬碱碱是是一一些些较较小小的的阴阴离离子子如如F离离子子,对对称称的的含含氧氧酸酸阴阴离离子子,如如ClO4,以以及及具具有有小小的的给给予予体体原子的分子如原子的分子如NH3等。
等。
典典型型的的软软碱碱是是一一些些较较大大的的阴阴离离子子如如I、H,或或者含有较大的给予体原子的分子。
者含有较大的给予体原子的分子。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学下面列出了硬酸下面列出了硬酸、硬碱、软酸、软碱以及交界酸碱的一些例子。
硬碱、软酸、软碱以及交界酸碱的一些例子。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学在反应时,硬酸和硬碱比硬酸与软碱更易结合形成加在反应时,硬酸和硬碱比硬酸与软碱更易结合形成加合物,而软酸和软碱比软酸和硬碱或硬酸和软碱更易结合合物,而软酸和软碱比软酸和硬碱或硬酸和软碱更易结合形成加合物。
形成加合物。
简单地说简单地说,硬酸易于与硬碱结合硬酸易于与硬碱结合,软酸易与软碱结合软酸易与软碱结合,硬硬、软软结合比硬软硬硬、软软结合比硬软(软硬软硬)结合稳定结合稳定。
这被称作软硬酸碱原理这被称作软硬酸碱原理。
或或第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学对对于于软软硬硬酸酸碱碱规规则则的的初初步步解解释释是是在在1968年年,由由Klopma基基于于多多电电子子微微扰扰理理论论对对Lewis酸酸碱碱的的前前线线分分子子轨轨道道(酸酸为为最最低低未未占占据据分分子子轨轨道道(LUMO),碱碱为为最最高高占占有有分分子子轨轨道道(HOMO)的的能能量量进进行行计计算算得得到到反反应应的的总总微微扰扰能能,并并根根据据静静电电作作用用与共价作用相对大小作出的。
与共价作用相对大小作出的。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学硬硬酸酸和和硬硬碱碱的的前前线线轨轨道道LUMO和和HOMO的的能能量量相相差差较较大大,电电子子结结构构几几乎乎不不受受扰扰动动,酸酸和和碱碱之之间间几几乎乎没没有有电电子子的的转转移移,从从而而产产生生一一个个电电荷荷控控制制的的反反应应(图图a),因因此此它它们们之之间间的的相相互互作作用用主主要要为为静静电电作作用用。
相相反反,软软酸酸和和软软碱碱的的LUMO和和HOMO能量接近,从而产生一个轨道控制的反应能量接近,从而产生一个轨道控制的反应(图图b),酸碱之间有显著的电子转移,形成了共价键。
酸碱之间有显著的电子转移,形成了共价键。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学有有了了这这个个原原理理前前面面出出现现的的颠颠倒倒现现象象就就容容易易合合理理地进行解释地进行解释:
Al3离离子子是是一一种种硬硬酸酸,因因此此更更易易与与硬硬碱碱如如F成成键键,而而Hg2离离子子是是一一种种软软酸酸,因因此此就就易易与与软软碱碱如如II成键。
成键。
因因此此,硬硬酸酸趋趋向向于于形形成成离离子子键键,因因而而易易于于与与具具有有较较大大电电负负性性的的配配位位原原子子的的配配体体(硬硬碱碱)键键合合;而而软软酸酸趋趋向向于于形形成成共共价价键键,因因而而易易于于与与有有较较小小电电负负性性的的配位原子的配体配位原子的配体(软碱软碱)键合。
键合。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学软软硬硬酸酸碱碱理理论论把把酸酸碱碱分分为为软软硬硬两两大大类类,是是许许多多化化学学事事实实归归纳纳和和总总结结的的结结果果,并并在在分分类类的的同同时时提提出出了了软软硬硬酸酸碱碱原原则则。
不不过过,它它只只是是定定性性地地描描述述许许多多化化学学现现象象,没没有有定定量量或或半半定定量量的的标标准准。
所所以以,尽尽管管它它在在无无机机化化学学和和有有机机化化学学中中得得到到了了广广泛泛的的应应用用,但但是是仍仍有有人人对对它它表表示示怀怀疑疑。
因因此此,建建立立酸酸、碱碱软软硬硬标标度度是一个迫切和关是一个迫切和关键键的的问题问题。
酸、碱软硬标度的建立酸、碱软硬标度的建立第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学Pearson提提出出以以H及及CH3Hg两两个个参参比比标标准准来来鉴鉴别别酸酸、碱碱的的软软、硬硬性性质质。
容容易易与与H结结合合或或生生成成物物稳稳定定性性高高的的为为硬硬碱碱;反反之之,容容易易与与CH3Hg结合者为软碱。
结合者为软碱。
这这种种方方法法虽虽然然能能够够划划定定软软硬硬度度,但但是是很很难难服人。
服人。
后后来来,人人们们从从酸酸碱碱的的基基本本性性质质(包包括括电电负负性性、电电离离势势、电电子子亲亲合合势势、离离子子势势、极极化化性性、水水合合热热和和化化学学键键参参数数)出出发发来来建建立立酸酸碱碱的的软软硬硬标度。
标度。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学我我国国的的戴戴安安邦邦、刘刘祈祈涛涛教教授授提提出出用用离离子子势势作作纵纵坐坐标标,用用电电负负性性作作横横坐坐标标来来作作图图,结结果果发发现现,硬硬酸酸和和软软酸酸之之间间有有一条明显分界线,从图中可以求出分界线的方程为:
一条明显分界线,从图中可以求出分界线的方程为:
f|Z|/r3.02.2用用这这个个方方程程计计算算了了106个个阳阳离离子子酸酸,得得出出的的结结论论为为:
f0.5为为硬硬酸酸;f0.5为为软软酸酸;f在在0.5到到0.5之之间间为为交交界界酸酸,这这就就给给出出了了一一个个定定量量的的标标准准,它它可可以以把把酸酸按按数数值值的的大大小进行排队。
小进行排队。
碱也可以同样处理碱也可以同样处理,得出相应结果得出相应结果,分界线的方程为:
分界线的方程为:
|Z|/r6.2517.00当当0为软碱;为软碱;0为硬碱;为硬碱;0为交界碱。
为交界碱。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学又又有有人人提提出出了了势势标标度度法法。
它它是是用用离离子子势势作作纵纵坐坐标标,以以原原子子势势(有有效效核核电电荷荷和和共共价价半半径径比比)作作横横坐坐标标来来作作图图,得得到到下下列列酸酸和和碱碱的的软软硬硬标标度度(分分别别用用SHA、SHB表表示示)的的势势标标度度方程。
方程。
SHAIn/n2.5Z*/r1SHBIn/n5.68Z*/r30.39对对于于酸酸,离离子子键键项项(In/n1)大大于于共共价价键键项项(2.5Z*/r)时时是是硬硬酸酸,倾倾向向于于形形成成离离子子键键;反反之之,是是软软酸酸,倾倾向向于于形形成成共共价价键键;两两项项约约相相等等时时,则则为为交交界界酸酸,倾倾向向于于形形成成较较弱弱的极性键。
的极性键。
对于碱对于碱,当当(5.68Z*/r)较小时是软碱较小时是软碱,以共价键结合;以共价键结合;反之反之,为硬碱为硬碱,以离子键结合。
以离子键结合。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学Parr将将密密度度函函数数理理论论用用于于处处理理酸酸碱碱的的软软硬硬问问题题。
他他将将任任一一化化学学物物种种(原原子子、离离子子、分分子子或或基基团团)的的基基态态电电子子总总能能量量E对对电电子子数数N作作图图得得可可以以得得到到一一条平滑曲线,曲线的斜率等于电子的化学势条平滑曲线,曲线的斜率等于电子的化学势。
即。
即E/N是是电电子子逃逃逸逸趋趋势势的的量量度度,v是是由由于于核核存存在在而而产产生的势能。
生的势能。
若若对对Parr曲曲线线求求斜斜率率的的变变化化速速率率或或曲曲率率,便便得得到到另另一一重重要要性性质质。
Parr和和Pearson将将此此性性质质定定义义为为绝对硬度绝对硬度:
2E/N2/N第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学利用有限差分法,可将利用有限差分法,可将的求算公式写成为:
的求算公式写成为:
(IEA)/2的的化化学学意意义义就就是是变变形形性性的的阻阻力力。
值值越越大大,酸酸或或碱碱越越硬硬,化化学学物物种种越越不不易易变变形形;值值越越小小,酸酸或或碱碱越越软软,化化学学物物种种越越易易变变形形。
硬硬度度的的最最小小值值为为零零。
即即IEA时,软度达到最大,时,软度达到最大,0。
电电负负性性越越大大的的原原子子,电电子子化化学学势势越越小小,电电子子逃逃逸逸趋趋势势越越小小,硬硬度度就就越越大大。
从从软软硬硬观观点点来来看看,硬硬酸酸倾倾向向于于与与硬硬碱碱结结合合,是是因因为为酸酸和和碱碱的的值值均均大大,电电子子不不易易转转移移,只只能能靠靠静静电电作作用用,形形成成较较强强的的离离子子配配键键;软软酸酸倾倾向向于于与与软软碱碱结结合合,是是酸酸和和碱碱的的值值均均小小,有有利利于于电电子转移,发生电子云重叠,形成共价配键。
子转移,发生电子云重叠,形成共价配键。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学而而Klopman认认为为,酸酸的的软软硬硬度度可可以以由由去去溶溶剂剂能能量量和和前前沿沿轨轨道道能能量量En之之差差来来表表示示。
如如果果用用En值值表表示示酸酸的的最最低低空空轨轨道道的的能能级级,则则En愈愈高高,愈愈不不易易接接受受电电子子,愈愈硬硬;反反之之,为为软酸。
软酸。
碱碱的的软软硬硬度度由由去去溶溶剂剂能能量量和和前前沿沿轨轨道道能能量量Em之之差差来来表表示示。
如如果果用用Em值值表表示示碱碱的的最最高高占占有有轨轨道道能能级级,则则Em愈愈低低,愈愈难难登登上上酸酸的空轨道,愈硬;反之,为软碱。
的空轨道,愈硬;反之,为软碱。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学由由于于一一种种元元素素的的硬硬度度通通常常随随着着其其氧氧化化态态的的增增大而增大,氧化态越高硬度越大。
因此,大而增大,氧化态越高硬度越大。
因此,为为了了使使一一种种处处于于高高氧氧化化态态的的元元素素稳稳定定,就就必必须须使使之之与与硬硬碱碱如如O2、OH或或F配配位位:
如如Fe(VI)和和Pt(VI)这这样样的的高高价价态态能能够够分分别别在在化化合合物物K2FeO4和和PtF6中得到。
中得到。
相相反反,为为了了使使一一种种元元素素处处于于低低氧氧化化态态,则则必必须须用用软软碱碱如如CO或或PR3与与元元素素配配位位。
如如NaCo1(CO)4和和Pt0P(CH3)34这这样样的的化化合合物物中中可可以以见见到到Co
(1)和和Pt(0)。
软硬酸碱原则在无机化学中有许多定性的应用软硬酸碱原则在无机化学中有许多定性的应用:
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学软软硬硬酸酸碱碱原原理理还还用用来来判判断断离离子子性性盐盐在在水水中中的的溶溶解度。
解度。
例例如如,Li是是一一种种硬硬酸酸,H2O分分子子、F离离子子为为硬硬碱碱,且且硬硬度度次次序序是是FH2O,因因而而Li与与F结结合合稳稳定定,在在水水中中溶溶解解度度小小,但但遇遇到到软软性性较较大大的的Cl、Br、I时时,Li趋趋向向于于与与H2O结结合合,所所以以LiCl、LiBr、LiI在在水水中中溶溶解解度度较较大大,且且四四种种LiX随随着着卤卤离离子子软软性性的的增增加而溶解度逐渐增大。
加而溶解度逐渐增大。
相相反反,Ag离离子子是是一一种种软软酸酸,它它趋趋向向于于与与软软碱碱结结合合。
所所以以随随着着卤卤离离子子半半径径增增加加,软软度度增增大大,溶溶解解度度减小。
减小。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学2.1.2质子酸碱和质子溶剂质子酸碱和质子溶剂11质子理论质子理论丹丹麦麦化化学学家家Brnsted和和英英国国化化学学家家Lowry在在1923年年提提出出了了酸酸碱碱的的质质子子理理论论。
根根据据Brnsted和和Lowry的的定定义义,任任何何能能释释放放质质子子的的物物种种都都叫叫作作酸酸,任任何何能能结结合合质质子子的的物物种种都都叫叫作作碱碱。
因因此此,酸酸是是质质子子给给予予体体,碱碱是是质质子子接接受受体体,酸酸失失去去一一个个质质子子后后形形成成的的物物种种叫叫做做该该酸酸的的共共轭轭碱碱,碱碱结结合一个质子后形成的物种叫该碱的共轭酸。
合一个质子后形成的物种叫该碱的共轭酸。
即即A(酸酸)B(碱碱)H质子给予体质子给予体质子接受体质子接受体式中式中A是是B的共轭酸,的共轭酸,B是是A的共轭碱。
的共轭碱。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学典型的酸碱反应是质子从一种酸转移到另一种碱典型的酸碱反应是质子从一种酸转移到另一种碱的过程的过程,反应自发方向是由强到弱。
反应自发方向是由强到弱。
A1B1H)B2HA2A1B2B1A2第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学质质子子理理论论最最明明显显的的优优点点是是将将水水离离子子理理论论推推广广到到了了所所有有的的质质子子体体系系,不不问问它它的的物物理理状状态态是是什什么么,也也不不管管是是否否存在有溶剂。
存在有溶剂。
如下面的反应都是质子理论范畴的酸碱反应。
如下面的反应都是质子理论范畴的酸碱反应。
NH4(酸酸1)NH2(碱碱2)NH3(酸酸2)NH3(碱碱1)2NH4NO3(酸酸1)CaO(碱碱2)Ca(NO3)22NH3(g)(碱碱1)H2O(g)(酸酸2)式中的碱式中的碱2为为O2。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学在质子理论中的在质子理论中的“物种物种”,意味着除了分子酸,意味着除了分子酸(碱碱)外,还包括有外,还包括有两类新的离子酸两类新的离子酸(碱碱):
酸酸:
多元酸酸式阴离子,如多元酸酸式阴离子,如HSO4、HPO42:
HSO4HSO42HPO42HPO43阳离子酸,如阳离子酸,如NH4,Cr(H2O)63:
NH4NH3HCr(H2O)63HCr(H2O)5(OH)2碱碱:
除了如除了如NH3、H2O和胺等分子碱外,还有和胺等分子碱外,还有弱酸的酸根阴离子,如弱酸的酸根阴离子,如OAc,S2,HPO42阳离子碱,如阳离子碱,如Al(H2O)5(OH)2,Cu(H2O)3(OH)等。
等。
两性物种两性物种:
有些物种既能给出质子显酸性有些物种既能给出质子显酸性,又能结合质子显碱性又能结合质子显碱性。
如如H2OOHHH2OHH3ONH3NH2HNH3HNH4H2PO4HPO42HH2PO4HH3PO4这些物种被称为这些物种被称为两性物种两性物种。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学2质子溶剂质子溶剂某某些些溶溶剂剂同同水水一一样样,也也能能自自身身电电离离放放出出质质子子生生成成“溶溶剂剂的特征阴离子的特征阴离子”。
H2OH2OH3OOHEtOHEtOHEtOH2EtOHF2HFH2FHF2H2SO4H2SO4H3SO4HSO4显显然然BrnstedLowry的的定定义义也也适适合合这这些些溶溶剂剂。
因因此此可可将这种溶剂称为将这种溶剂称为质子溶剂质子溶剂。
质质子子溶溶剂剂有有一一个个显显著著的的特特点点,就就是是它它们们的的分分子子中中都都含含有有H,在一定的条件下可以作为质子给予体。
在一定的条件下可以作为质子给予体。
第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学质子溶剂按照主要性能一般分为三类质子溶剂按照主要性能一般分为三类:
类似于水的两性溶剂,如甲醇、乙醇。
类似于水的两性溶剂,如甲醇、乙醇。
NH4EtOHNH3EtOH2质子接受体质子接受体(碱碱)RNH2EtOHRNH3EtO质子给予体质子给予体(酸酸)碱性溶剂碱性溶剂(亲核质子溶剂亲核质子溶剂)NH3HOAcNH3OAcNH4酸性溶剂酸性溶剂(亲电质子溶剂亲电质子溶剂)HOAcH2SO4HCOOHHF第二章第二章:
酸碱和溶剂化学酸碱和溶剂化学水是最常用的溶剂水是最常用的溶剂。
它它是是一一个个偶偶极极分分子子,介介电电常常数数很很大大,因因此此,当当离离子子溶溶于于水时,由于离子和水分子偶极的静电作用而形成水合离子水时,由于离子和水分子偶极的静电作用而形成水合离子:
M(g)H2O(l)M(aq)X(g)H2O(l
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- 中级 无机化学 第二