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(acid),通常指其水溶液具有酸味,使紫色石蕊變紅,能與鹼作用生成鹽,能溶解許多金屬的物質。

目錄

分類和命名

根據酸在水溶液中電離度的大小,分為強酸和弱酸;根據酸中可電離氫離子的數目,分為一元酸(如HCl、CH3COOH)、二元酸(如H2C2O4、H2SO4)和三元酸(如H3PO4)等;根據酸中含氧與否,分為含氧酸和無氧酸。

無氧酸稱氫某酸,其中除氫氯酸HCl(鹽酸)、氫溴酸HBr和氫碘酸HI外都是弱酸,如氫氟酸HF和氫硫酸H2S等。含氧酸的命名:對於分子中只含一個成酸元素的簡單含氧酸,將其較為常見的一種稱某酸,其他含氧酸按成酸元素的氧化數較某酸高、低或有無過氧-O-O-結構而命名。例如氯酸HClO3(氯的氧化數為+5)、高氯酸HClO4(氧化數+7)、亞氯酸HClO2(氧化數為+3)、次氯酸 HClO(氧化數+1);又如H2SO5、 H2S2O8中含有-O-O-鍵,稱過氧一硫酸、過氧二硫酸。兩個簡單含氧酸縮去一分子水後生成的酸稱焦酸(或稱一縮某酸)。也有用重作詞頭來命名的。

簡單含氧酸脫去(全部)氫氧基而生成的基稱醯基,如-SO2-稱硫醯基,CrO2Cl2稱鉻醯氯。

若把含氧酸的化學式寫成MOm(OH)n(M為金屬),就可以根據m 值來判斷常見含氧酸的強弱:

m=0 極弱酸,如硼酸H3BO3
m=1 弱酸,如亞硫酸H2SO3磷酸H3PO4
m=2 強酸,如硫酸H2SO4硝酸HNO3
m=3 極強酸,如高氯酸HClO4

性質

酸一般有腐蝕性。弱酸在水溶液中存在電離平衡如下:

[HA]、[H+]、[A-]分別是HA、H+、A-的物質的量濃度,KHA是弱酸HA的電離平衡常數。例如,298K時乙酸的電離常數為1.8×10-5,氫氟酸為7.2×10-4。電離平衡常數隨弱電解質的濃度和溫度有很小的變化。

在一定溫度下,弱酸的電離度因溶液變稀而增大,如0.10、1.0×10-3、1.0×10-4Μ乙酸的電離度分別為1.34、13.4、42%,無限稀釋時完全電離。

多元弱酸的電離是分步進行的。例如,磷酸分三步電離,每步都有相應的電離平衡常數。

水是無機化合物極好的溶劑,離子能被水分子強烈吸引而穩定,酸中 H+是裸露的質子,直徑為10-3皮米,能強烈地與水分子結合成H3O+。例如,水合高氯酸晶體HClO4.H2O實際上是由H3O+和ClO嬄組成。在水溶液中H3O+和其他三個水分子結合成H9O嬃。目前常用H峆表示水溶液中的氫離子。

酸度

1909年丹麥化學家S.P.L.索倫森建議用pH來表示[H+]。pH=-lg[H+]。

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

可用pH試紙酸度計(pH計)來檢測溶液的pH值。

應用

酸的用途很廣,許多工業和實驗室都要用酸,常用的有硫酸、鹽酸、硝酸。許多化學反應在水溶液中進行,pH值很重要。如將二氧化碳通入含Ca2+的溶液,能否得到碳酸鈣沉澱,取決於溶液的pH值。某些反應須在恆定的pH值下進行,為此常用弱酸(鹼)及其鹽的溶液作緩衝溶液。正常人的血液pH=7.4(其中含有H2CO3和HCO婣、H2PO嬄和HPO娸),稍微變動就會生病。

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