2.1.2质子酸碱和质子溶剂 1质子理论 丹麦化学家Bronsted和英国化学家Lowry在1923年提出了 酸碱的质子理论。根据Bronsted和Lowy的定义,任何能释放 质子的物种都叫作酸,任何能结合质子的物种都叫作碱。因 此,酸是质子给予体,碱是质子接受体,酸失去一个质子后 形成的物种叫做该酸的共轭碱,碱结合一个质子后形成的物 种叫该碱的共轭酸。 即 A(酸)三B(碱) +H+ 质子给予体质子接受体 式中A是B的共轭酸,B是A的共轭碱
2.1.2 质子酸碱和质子溶剂 1 质子理论 丹麦化学家Bronsted和英国化学家Lowry在1923年提出了 酸碱的质子理论。根据Bronsted和Lowry的定义,任何能释放 质子的物种都叫作酸,任何能结合质子的物种都叫作碱。因 此,酸是质子给予体,碱是质子接受体,酸失去一个质子后 形成的物种叫做该酸的共轭碱,碱结合一个质子后形成的物 种叫该碱的共轭酸。 即 A(酸) B(碱) + H+ 质子给予体 质子接受体 式中A是B的共轭酸,B是A的共轭碱
典型的酸碱反应是质子从一种酸转移到另一种碱 的过程反应自发方向是由强到弱。 A=B1十H+ +)B2+H+=A2 A+B2=B1十A2
典型的酸碱反应是质子从一种酸转移到另一种碱 的过程, 反应自发方向是由强到弱。 A1 B1+H+ +) B2+H+ A2 A1+B2 B1+A2
质子理论最明显的优点是将水一离子理论推广到了 所有的质子体系,不问它的物理状态是什么,也不管是否 存在有溶剂。 如下面的反应都是质子理论范畴的酸碱反应。 NH4+(酸1)+NH2(碱2)三NH3(酸2)+NH3(碱1) 2NH4NO3(酸1)+CaO(碱2)→Ca(NO3)2+2NH3(g)(碱1)+H2O(g(酸2) 式中的碱2为02
质子理论最明显的优点是将水-离子理论推广到了 所有的质子体系,不问它的物理状态是什么,也不管是否 存在有溶剂。 如下面的反应都是质子理论范畴的酸碱反应。 NH4 +(酸1)+NH2 -(碱2) NH3 (酸2) + NH3 (碱1) 2NH4NO3 (酸1)+CaO(碱2)→Ca(NO3 )2+2NH3 (g)(碱1)+H2O(g)(酸2) 式中的碱2为O2-
在质子理论中的“物种”,意味着除了分子酸(碱)外,还包括 有两类新的离子酸(碱): 酸:●多元酸酸式阴离子,如HSO4-、HPO42-: HS04-→H++S042- HPO42-→H++PO43 ●阳离子酸,如NH4+,Cr(HO)63+: NH4+→NH3+H+Cr(H2O)63+→H++Cr(H2O)5(OH)2+ 碱:除了如NH3、HO和胺等分子碱外,还有 ●弱酸的酸根阴离子,如OAc-,S2-,HPO42 ●阳离子碱,如A1(H2O)5(OH)2+,Cu(H2O)3(OH)+等。 有些物种既能给出质子显酸性,又能结合质子显碱性,如 H0→OH-+H+ H0+H+→H,O+ NH3→NH2-+H NH+H+→NH4+ H,PO4-→HPO42-+H+ H2PO4-+H+→HPO4 这些物种被称为两性物种
在质子理论中的“物种” ,意味着除了分子酸(碱)外,还包括 有两类新的离子酸(碱): 酸: ●多元酸酸式阴离子,如 HSO4 -、HPO4 2-: HSO4 - → H+ + SO4 2- HPO4 2- → H+ + PO4 3- ●阳离子酸,如 NH4 + ,Cr(H2O)6 3+: NH4 + → NH3 + H+ Cr(H2O)6 3+ → H++Cr(H2O)5 (OH)2+ 碱: 除了如NH3、H2O和胺等分子碱外,还有 ●弱酸的酸根阴离子,如 OAc-, S 2-, HPO4 2- ●阳离子碱,如 Al(H2O)5 (OH)2+ , Cu(H2O)3 (OH)+等。 有些物种既能给出质子显酸性,又能结合质子显碱性,如 H2O → OH- + H+ H2O + H+ → H3O+ NH3 → NH2 -+ H+ NH3 + H+ → NH4 + H2PO4 - → HPO4 2- + H+ H2PO4 - + H+ → H3PO4 这些物种被称为两性物种
2质子溶剂 某些溶剂同水一样,也能自身电离放出质子生成去质 子后的溶剂阴离子。 H2O+H,O-HO+OH-EtOH+EtOH-EtOH,++EtO HF+2HF-H2F++HF2 H2SO+H2SOH3SO4+HSO4 显然Brosted一Lowry的定义也适合这些溶剂。因此可将 这种溶剂称为质子溶剂。 质子溶剂有一个显著的特点,就是它们的分子中都含有 H,在一定的条件下可以作为质子给予体
2 质子溶剂 某些溶剂同水一样,也能自身电离放出质子生成去质 子后的溶剂阴离子。 H2O+H2O H3O++OH- EtOH+EtOH EtOH2 ++EtO- HF+2HF H2F++HF2 - H2SO4+H2SO4 H3SO4 ++HSO4 - 显然Brosted-Lowry的定义也适合这些溶剂。因此可将 这种溶剂称为质子溶剂。 质子溶剂有一个显著的特点, 就是它们的分子中都含有 H, 在一定的条件下可以作为质子给予体