酸鹼反應
定義
早期
依性質與指示劑
阿瑞尼士學說
分別水溶液中解離氫離子或氫氧根離子
布忍斯特——洛瑞學說
酸鹼分別為質子予體和受體
路易斯學說
依照電子對的給予與接收
不同反應中分別作為酸鹼者
兩性物質
共軛酸鹼對
僅適用於水溶液
可適用於非水溶液
分類
強酸+強鹼→弱酸+弱鹼
酸
依組成
有機酸
多為含羧基的羧酸
無機酸
含氧酸
非含氧酸
氫某酸
某酸
過/X/亞/次
鹼
依組成
有機鹼
多為含胺基的胺類
無機鹼
氨氣
氫氧化(亞)某
依解離的氫氧根離子數
一元酸
多元酸
依解離的氫離子數
單質子酸/單元酸
多質子酸/多元酸
解離
解離度
離子濃度/溶質濃度
反應常數
水的離子機常數Kw
酸解離常數Ka
p的意義為取-log值
\(\dfrac{[A_+][H_+]}{[HA]}\)
酸的強度比較
鹼解離常數\(K_b\)
\(\dfrac{[BH+][OH-]}{[B]}\)
鹼的強度比較
\(K_a \times K_b = K_w\)
解離度小時，可近似於\(\sqrt{\dfrac{K_a}{C_0}}\)
多元酸/鹼會逐級解離，具多個解離常數
鹽類
分類
複鹽
數種單鹽依一定比例結合
解離出各成分離子
錯鹽
含有錯離子的鹽
解離出錯離子
單鹽
正鹽
酸式鹽
仍具有可游離的氫
鹼式鹽
仍具有可由離的氫氧根離子
氫寫在酸根和陽離子之間
任一陽離子數量超過一需標示
未必式酸性
氫氧寫在陰陽離子之間
超過一個氫氧根需標示數量
未必是鹼性
可游離的氫均被取代
水解
酸鹼性由離子決定
離子酸鹼性可由共軛酸鹼判斷
緩衝溶液
定義
組成
同時包含具有酸與鹼性質的溶質
部分解離的多元酸鹼
酸鹼性
\([H^+] = K_a \times \dfrac{[HA]}{[A^-]}\)
\([OH^-] = K_b \times \dfrac{[B]}{[BH^+]}\)
溶液酸鹼值不會因少量酸鹼或稀釋劇烈改變
共軛的弱酸弱鹼
解釋原理
勒沙特列原理
平衡傾向抵銷外來變化
同離子效應
氫離子或氫氧根離子濃度的改變，會影響弱酸弱鹼的解離
在半當量點，即\(\dfrac{[HA]}{[A^-]}\)或\(\dfrac{[BOH]}{[B^+]}\)=1時，緩衝效果最好
酸鹼滴定
滴定過程
過程
滴定三點
中性點
當量點
滴定終點
指示劑
變色原理
具有不同顏色的酸鹼離子
濃度差超過 10 倍才能辨別色差
顏色變化時的酸鹼值為範圍
使用時機
適用於酸鹼中和
不適用於溶液酸鹼值測定
改用 pH 計
變色時酸鹼值範圍廣
當量點附近酸鹼值變化快
酸鹼值由鹽類決定
起始
以標準液滴入待測液+少量指示劑
酸鹼由待測液決定
應透過操作和指示劑選用，盡可能接近當量點
過量
酸鹼值由標準液決定