弱酸
电离常数小于0.0001的酸
弱酸,通常是指溶于水后只有部分电离的酸,其电离常数(Ka)小于0.0001(酸度系数pKa大于4)。
化学性质
弱酸(weak acid ),是指在溶液中不完全电离的酸。如用常用HA去表示酸,那在水溶液中除了电离出质子H+外,仍有为数不少的HA在溶液当中。以下化学式可以表示这关系:
HA(aq)↔H+(aq)+A-(aq)
其溶液于平衡时,反应物及生成物的关系可用酸的电离平衡常数(Ka)表示如下:
Ka=[H+][A-]/[HA]
Ka愈大(或是pKa值愈小),就代表有愈多的氢离子(H+)生成,其pH值也就愈小。弱酸的Ka值大约在10-4~10-14之间,或是pKa值大于4。因此,除了少数的酸被定义为强酸超强酸外,大部分的酸均是弱酸。有机酸也是弱酸的重要一环,常见的家用弱有机酸包括醋内的乙酸,柠檬及不少生果内的柠檬酸等;无机酸当中如用作抗菌剂的硼酸,及用在汽水当中的碳酸等。
Hendersor—Hasse!balch方程 弱酸在溶液中只有微弱的解离,酸与结合碱之间达到真正的平衡状态,若以HA代表弱酸,则HA(aq)↔H+(aq)+A-(aq)
常见的弱酸
弱酸的电离要使用可逆号(二元、多元弱酸电离必须分步书写),如:
中学化学常见弱酸有:H2SiO3(偏硅酸)、HCN(氢氰酸)、H2CO3(碳酸)、HF(氢氟酸,较少见)、CH3COOH(也作C2H4O2乙酸,又叫醋酸)、H2S(氢硫酸)、HClO(次氯酸)、HNO2(亚硝酸,较少见)、中学范围内的所有的有机酸(中学不学习有机强酸)、HONC(雷酸)等。没有特殊说明的,中强酸一律视为弱酸,所以H2SO3(亚硫酸)为弱酸。
碳酸
碳酸(H2CO3)是一种二元弱酸电离常数都很小。但也有认为其为中强酸,因为根据无机酸酸性强弱判断式(OH)nROm可判断其酸性与磷酸相似。在常温常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0.033mol/L,pH为5.6,pKa=6.37。
H2CO3 (pKa1=6.38,pKa2=10.33,p代表取负常用对数。)饱和碳酸溶液(纯CO2,压力为1 atm)的pH约为4,而在自然条件下CO2含量是0.03%,溶解达到饱和时pH=5.6。这也是为什么定义酸雨为pH小于5.6的雨水的原因。要使pH达到 3.7,可以通过降温加压(实际是提高CO2浓度)来实现。
乙酸
乙酸,也叫醋酸(36%--38%)、冰醋酸(98%),化学式CH3COOH,是一种有机一元酸,为食醋主要成分。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.6℃(62),凝固后为无色晶体,其水溶液中呈弱酸性且蚀性强,蒸汽对眼和有刺激性作用。
乙酸可用作酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等。它也是很好的抗微生物剂,这主要归因于其可使pH降低至低于微生物最适生长所需的pH。乙酸是我国应用最早、使用最多的酸味剂,主要用于复合调味料、配制蜡、罐头、干酪、果冻等。用于调味料时,可将乙酸加水稀释至4%~5%溶液后,添加到各种调味料中应用。以食醋作为酸味剂,辅以纯天然营养保健品制成的饮料称为国际型第三代饮料。
次氯酸
次氯酸,一种氯元素含氧酸,化学式为HClO,结构式H-O-Cl,其中氯元素的化合价为+1价,是氯元素的最低价含氧酸,但其氧化性在氯元素含氧酸中极强,仅次于亚氯酸。它仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,有非常刺鼻的、类似氯气的气味,而且极不稳定,是一种很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。次氯酸也有很强的漂白作用,它的盐类可用做漂白剂消毒剂
次氯酸能氧化还原性物质,使有色布条、品红褪色,并能使石蕊溶液变为无色液体。如:Na2SO3+ HClO = Na2SO4+ HCl(强氧化剂制弱氧化剂,弱酸制强酸)
氢氟酸
氢氟酸(英文:Hydrofluoric Acid),化学式是HF,是氟化氢气体的水溶液,清澈,无色、发烟的腐蚀性液体,有剧烈刺激性气味。熔点-83.3℃,沸点19.54℃,闪点112.2℃,密度1.15g/cm3。易溶于乙醇,微溶于乙醚。具有极强的腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。实验室一般用萤石(主要成分为氟化钙)和浓硫酸来制取,需要密封在塑料瓶中,并保存于阴凉处。
氢氟酸可以用来刻蚀玻璃,化学方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
参考资料
最新修订时间:2024-08-06 22:48
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化学性质
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