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(acid),通常指其水溶液具有酸味,使紫色石蕊变红,能与碱作用生成盐,能溶解许多金属的物质。

目录

分类和命名

根据酸在水溶液中电离度的大小,分为强酸和弱酸;根据酸中可电离氢离子的数目,分为一元酸(如HCl、CH3COOH)、二元酸(如H2C2O4、H2SO4)和三元酸(如H3PO4)等;根据酸中含氧与否,分为含氧酸和无氧酸。

无氧酸称氢某酸,其中除氢氯酸HCl(盐酸)、氢溴酸HBr和氢碘酸HI外都是弱酸,如氢氟酸HF和氢硫酸H2S等。含氧酸的命名:对于分子中只含一个成酸元素的简单含氧酸,将其较为常见的一种称某酸,其他含氧酸按成酸元素的氧化数较某酸高、低或有无过氧-O-O-结构而命名。例如氯酸HClO3(氯的氧化数为+5)、高氯酸HClO4(氧化数+7)、亚氯酸HClO2(氧化数为+3)、次氯酸 HClO(氧化数+1);又如H2SO5、 H2S2O8中含有-O-O-键,称过氧一硫酸、过氧二硫酸。两个简单含氧酸缩去一分子水后生成的酸称焦酸(或称一缩某酸)。也有用重作词头来命名的。

简单含氧酸脱去(全部)氢氧基而生成的基称酰基,如-SO2-称硫酰基,CrO2Cl2称铬酰氯。

若把含氧酸的化学式写成MOm(OH)n(M为金属),就可以根据m 值来判断常见含氧酸的强弱:

m=0 极弱酸,如硼酸H3BO3
m=1 弱酸,如亚硫酸H2SO3磷酸H3PO4
m=2 强酸,如硫酸H2SO4硝酸HNO3
m=3 极强酸,如高氯酸HClO4

性质

酸一般有腐蚀性。弱酸在水溶液中存在电离平衡如下:

[HA]、[H+]、[A-]分别是HA、H+、A-的物质的量浓度,KHA是弱酸HA的电离平衡常数。例如,298K时乙酸的电离常数为1.8×10-5,氢氟酸为7.2×10-4。电离平衡常数随弱电解质的浓度和温度有很小的变化。

在一定温度下,弱酸的电离度因溶液变稀而增大,如0.10、1.0×10-3、1.0×10-4Μ乙酸的电离度分别为1.34、13.4、42%,无限稀释时完全电离。

多元弱酸的电离是分步进行的。例如,磷酸分三步电离,每步都有相应的电离平衡常数。

水是无机化合物极好的溶剂,离子能被水分子强烈吸引而稳定,酸中 H+是裸露的质子,直径为10-3皮米,能强烈地与水分子结合成H3O+。例如,水合高氯酸晶体HClO4.H2O实际上是由H3O+和ClO嬄组成。在水溶液中H3O+和其他三个水分子结合成H9O嬃。目前常用H峆表示水溶液中的氢离子。

酸度

1909年丹麦化学家S.P.L.索伦森建议用pH来表示[H+]。pH=-lg[H+]。

酸性 [H+]>[OH-] pH<7
中性 [H+]=[OH-] pH=7
碱性 [H+]<[OH-] pH>7

可用pH试纸酸度计(pH计)来检测溶液的pH值。

应用

酸的用途很广,许多工业和实验室都要用酸,常用的有硫酸、盐酸、硝酸。许多化学反应在水溶液中进行,pH值很重要。如将二氧化碳通入含Ca2+的溶液,能否得到碳酸钙沉淀,取决于溶液的pH值。某些反应须在恒定的pH值下进行,为此常用弱酸(碱)及其盐的溶液作缓冲溶液。正常人的血液pH=7.4(其中含有H2CO3和HCO婣、H2PO嬄和HPO娸),稍微变动就会生病。

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