CO2還是酸性的。

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酸堿中和。酸性的東西要變成堿性,一定要消耗體內的堿。

 

酸堿理論

酸堿理論指闡述及酸堿反應本質的各種理論。在曆史上曾有多種酸堿理論,其中重要的包括:

常用的酸堿理論

拉瓦錫的定義

拉瓦錫是最早提出酸堿概念的人。他在1776年左右提出一套酸堿理論。在那時,強酸主要是HNO3H2SO4一類的含氧酸,基本上都含有氧元素和高氧化態的中心原子。因此拉瓦錫認為氧是酸中不可或缺的組分,將氧定義為酸生成者(οξυς γεινομαι),並且認為當時還未研究清楚成分的氫鹵酸中也含有氧元素。這個定義一直推行了30年,直到1810年戴維證明了H2SH2Te鹵化氫雖也屬於酸,但不含氧原子。

李比希的定義

尤斯圖斯·馮·李比希在研究了很多有機酸的組成後,於1838年左右提出一套酸堿理論,認為酸是含氫元素的物質,並且其中的氫可以被 金屬原子替換。[1][2] 這個理論在推行了50年後,被更加全麵的阿倫尼烏斯酸堿電離理論所替代。[3]

阿倫尼烏斯的定義

現在阿倫尼烏斯酸堿理論仍然被廣泛用於理解酸堿反應的概念。[4]

該理論以阿倫尼烏斯威廉·奧斯特瓦爾德在1884年左右的研究為基礎,相比其他酸堿理論更加簡明易懂。阿倫尼烏斯本人也因此獲得1903年的諾貝爾化學獎

至於該理論中的酸堿定義,可用以下一句話來描述:

阿倫尼烏斯酸堿理論中,酸在水溶液中解離出氫離子,而堿則解離出氫氧根離子。

酸堿反應的本質是氫離子與氫氧根離子反應生成水。

2 H2O → OH + H3O+[5]

因此在該理論下,酸堿反應生成鹽和水的過程也被稱作中和反應[4]

+ + 堿 → 鹽 + 水

堿的陽離子可與酸中的陰離子成鹽。比如,兩摩爾氫氧化鈉(NaOH)與一摩爾的硫酸(H2SO4)反應,產物是兩摩爾水和一摩爾硫酸鈉

2NaOH + H2SO4 → 2 H2O + Na2SO4

布朗斯特和勞裏的定義

丹麥化學家布朗斯特和英國化學家勞裏於1923年分別提出酸堿質子理論,也稱為布朗斯特-勞裏酸堿理論。該理論認為,凡是能給出質子(H+)的物質都是酸,凡能接受質子的物質都是堿,而既能給出質子,也能接受質子的物質稱為兩性物質[4][6][7] 酸和堿不是孤立的,它們通過質子互相聯係,用通式可以表示為:

酸 → 堿 + 質子

這樣的一對酸堿稱為共軛酸堿對,其中的酸和堿分別稱為相應物質的共軛酸及共軛堿。[4][7]

與阿倫尼烏斯酸堿理論不同的是,布朗斯特酸堿不僅限於電中性的分子,也包括帶電的陰陽離子。而該理論之下的酸堿反應則是兩對共軛酸堿對之間傳遞質子的反應,不一定生成鹽和水:

1 + 堿2 → 堿1 + 酸2
AH + B → A + BH+
HCl (aq) + H2O → H3O+ (aq) + Cl (aq)
CH3COOH + NH3 → NH4+ + CH3COO

路易斯的定義

路易斯酸堿理論由吉爾伯特·牛頓·路易斯在1923年提出,[8] 結合了布朗斯特-勞裏和酸堿溶劑理論的特點,在水溶液和非水溶劑中都有很廣的應用。[9] 該理論著重探討電子的給予與獲得,[9]路易斯酸被定義為電子接受體,而路易斯堿則是電子給予體。

Ag+ (酸) + 2 :NH3 (堿) → [H3N:Ag:NH3]+ (酸堿加合物)

路易斯酸與路易斯堿反應時,路易斯堿含有孤對電子的最高占有軌道(HOMO)向路易斯酸缺電子的最低未占軌道(LUMO)貢獻電子生成配位鍵,產物稱作酸堿加合物[9] 在強極性分子如三氟化硼中,[9]電負性強的元素吸引電子,帶有部分負電荷,電負性弱的元素則帶有部分正電荷,孤對-成鍵電子(Lp-Bp)之間作用力超過成鍵-成鍵電子(Bp-Bp)之間的作用力。[9] 金屬離子的加合物被稱為配位化合物[9]

溶劑理論

該理論與阿倫尼烏斯對所有自偶解離溶劑的定義有關。在這些溶劑中,存在中性溶劑分子與解離出的陽離子和陰離子之間的平衡:

2H2O ? H3O+ (水合氫離子) + OH (氫氧根)
2NH3 ? NH4+ () + NH2 ()

非質子溶劑:

N2O4 ? NO+ (亞硝基正離子) + NO3 (硝酸根)
2SbCl3 ? SbCl2+ + SbCl4

酸導致溶劑陽離子濃度上升,陰離子濃度下降;而堿則導致陽離子濃度下降,陰離子濃度上升。例如在液中,KNH2提供NH2離子,是強堿,而NH4NO3提供NH4+離子,是強酸。在液態二氧化硫(SO2)中,亞硫酰基化合物是酸,提供SO2+離子;而亞硫酸鹽提供SO32−離子,可看作堿。

該理論下,液氨中的酸堿反應包括:

2NaNH2 (堿) + Zn(NH2)2 (兩性) → Na2[Zn(NH2)4]
2NH4I (酸) + Zn(NH2)2 (兩性) → [Zn(NH3)4)]I2

硝酸在純硫酸中是堿:

HNO3 (堿) + 2H2SO4 → NO2+ + H3O+ + 2HSO4

液態四氧化二氮中:

AgNO3 (堿) + NOCl (酸) → N2O4 + AgCl

酸堿溶劑理論中,同一化合物在不同溶劑中可以改變其酸堿性質,比如HClO4在水中是強酸,在乙酸中是弱酸,而在氟磺酸中則是弱堿。

其他酸堿理論

Usanovich的定義

關於酸堿最基本的定義來自於俄羅斯化學家Mikhail Usanovich。根據該定義,隻要是可以接受負電荷或放出正電荷,就是酸;反之則是堿。因為這個定義與氧化還原的定義有些重合,所以化學家並不是很傾向於使用這個定義。這是因為氧化還原主要集中討論物理上的電子轉移過程,而並非是鍵的形成與斷裂過程,盡管要將兩者完全區分是不可能的。

Lux-Flood的定義

這個定義由德國化學家Hermann Lux[10][11] 在1939年時所提出,其後Håkon Flood約在1947年作進一步的修正,[12] 現在主要用於現代熔鹽的地球化學電化學研究中。在該定義中,酸被定義為一個氧離子受體,而堿則是一個氧離子供體。例如:

MgO (堿) + CO2 (酸) → MgCO3
CaO (堿) + SiO2 (酸) → CaSiO3
NO3 (堿) + S2O72− (酸) → NO2+ + 2SO42−[13]

皮爾遜的定義

1963年,[14] 拉斐爾·皮爾遜提出了一個高級的定性概念——軟硬酸堿理論。1984年,在Robert Parr的協助下,該理論發展成為一個定量的理論。“硬”對應的是小的、高氧化態的粒子,這些粒子都很難被極化。相反,“軟”是指大的,低氧化態的粒子,很容易被極化。軟-軟和硬-硬之間的酸堿反應最為穩定。這個理論在有機化學和無機化學均有應用。

參見

所有跟帖: 

CO2是中性的吧,容與水才是酸性的吧。 -愛吃甜食- 給 愛吃甜食 發送悄悄話 (6 bytes) () 11/29/2014 postreply 19:32:54

是啊,體內水很多。 -26484915- 給 26484915 發送悄悄話 26484915 的博客首頁 (0 bytes) () 11/29/2014 postreply 19:54:29

我的理解是CO2作為代謝產物就直接呼出體外了。 -愛吃甜食- 給 愛吃甜食 發送悄悄話 (0 bytes) () 11/30/2014 postreply 05:06:07

那是達到飽和以後的事。 -26484915- 給 26484915 發送悄悄話 26484915 的博客首頁 (0 bytes) () 11/30/2014 postreply 09:57:50

(多量的)二氧化碳排出體外,會使體液向呈堿性的趨勢發展。 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (0 bytes) () 11/30/2014 postreply 10:23:54

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