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共轭酸碱
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[[File:Ae51f3deb48f8c541ddbf62d3e292df5e0fe7fa3.jpg|缩略图|共轭酸碱[https://ss1.baidu.com/9vo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/baike/g=0;w=268/sign=b027b529b451f819e1250641ad8978db/ae51f3deb48f8c541ddbf62d3e292df5e0fe7fa3.jpg 图片来源百度网][https://ss1.baidu.com/9vo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/baike/g=0;w=268/sign=b027b529b451f819e1250641ad8978db/ae51f3deb48f8c541ddbf62d3e292df5e0fe7fa3.jpg 原图链接]]] 根据现代[[无机化学]]的定义:凡是能给出[[质子]]的物质都是[[酸]],凡是能与质子结合的物质都是[[碱]],酸与碱之间的这种关系称为[[酸碱共轭]]关系,相对应的酸碱称为共轭酸碱。 '''中文名''':[[共轭酸碱]] '''外文名''':[[conjugate acid-base pair]] '''属 性''':[[化合物]] '''学 科''':[[化学]] ==概念== [[布朗斯特]](Brönsted)和[[劳莱]](Lowry)在1923年提出的质子理论认为,凡是给出质子的任何物质(分子或离子)都是酸;凡是接受质子的任何物质都是碱。简单地说,酸是质子的给予体,而碱是质子的接受体。酸和碱之间的关系表示如下: 酸 =质子+ 碱 按照酸碱质子理论,属于酸的有:HCl、HAc、、HPO42-等。属于碱的有:NH3、[Al(H2O)5OH]2+、Cl-、Ac-、HPO42-、PO43-等。 同时还可以看出,酸和碱是统一在对质子的关系上:酸放出质子后变成了碱,而碱接受质子后就变成了酸。为了表示它们之间的联系,常把酸碱之间的这种关系叫做共轭酸碱。酸放出质子后形成的碱,叫做该酸的共轭碱;碱接受质子后形成的酸,叫做该碱的共轭酸。我们把相差一个质子的对应酸碱,叫做共轭酸碱。根据酸碱的质子理论,酸或碱可以是[[中性分子]],也可以是[[阳离子]]或[[阴离子]]。既有酸的性质又有碱的性质的物质称为两性物质,同理,具有酸的性质又有碱的性质的溶剂为两性溶剂。酸或碱的失去质子或得到质子总是在某种溶剂中进行的,而两性溶剂分子之间本身就能发生质子的转移反应,即质子自递作用。 ;<ref>[龚跃法,郑炎松,陈东红等编著. 有机化学. 武汉:华中科技大学出版社, 2012.02.]</ref> [[File:Src=http www.51wendang.com pic bb40db456a0286bbf0c26bbf 5-810-jpg 6-1080-0-0-1080.jpg&refer=http www.51wendang.jpg|缩略图|共轭酸碱[https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fwww.51wendang.com%2Fpic%2Fbb40db456a0286bbf0c26bbf%2F5-810-jpg_6-1080-0-0-1080.jpg&refer=http%3A%2F%2Fwww.51wendang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1625955369&t=23afa43591ff373e92b240695e71cad6 图片来源百度网][https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fwww.51wendang.com%2Fpic%2Fbb40db456a0286bbf0c26bbf%2F5-810-jpg_6-1080-0-0-1080.jpg&refer=http%3A%2F%2Fwww.51wendang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1625955369&t=23afa43591ff373e92b240695e71cad6 原图链接]]] ==举例== 按酸碱质子论,酸和碱并不是彼此孤立的,而统一在对质子的关系上,这种关系可以表示为: 酸=碱 + 质子 即,酸给出质子后就成为碱,碱接受质子后就变成酸。满足上述关系的一对酸和碱称为共轭酸碱(conjugate acid-base pair)。 例如HCN-CN-就构成了一个共轭酸碱对。HCN是CN-的共轭酸(conjugate acid),反过来,CN-是HCN的共轭碱(conjugate base)。 [[File:U=1203427170,416935632&fm=26&gp=0.jpg|缩略图|共轭酸碱[https://ss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1203427170,416935632&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网][https://ss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1203427170,416935632&fm=26&gp=0.jpg 原图链接]]] 又如:HClH++ HCl HCOH+ HCO- NHH++ NH HPOH+ HPO- [Al(HO)]H2++ [Al(HO)OH]+ 从上面几对共轭酸碱可看出,[[质子酸]]可以是[[分子]],如HCl,可以是阳离子,如NH4+,也可以是阴离子,如HPO42-;[[质子碱]]可以是分子,如NH,可以是阳离子,如[Al(HO)OH]+,也可以是阴离子,如HPO-等。 ==酸碱强弱== 根据酸碱的质子理论,容易放出质子的物质是强酸,而该物质放出质子后就不容易形成碱,同质子结合能力弱,因而是弱的碱。换言之,酸越强,它的共轭碱就越弱;反之,碱越强,它的共轭酸就越弱。 根据酸碱质子理论,酸碱在溶液中所表现出来的强度,不仅与酸碱的本性有关,也与溶剂的本性有关。我们所能测定的是酸碱在一定溶剂中表现出来的相对强度。同一种酸或碱,如果溶于不同的[[溶剂]],它们所表现的相对强度就不同。例如HAc在水中表现为弱酸,但在液氨中表现为强酸,这是因为[[液氨]]夺取质子的能力(即碱性)比水要强得多。这种现象进一步说明了酸碱强度的相对性。 ==意义和局限性== 酸碱质子理论扩大了酸碱的含义及酸碱反应的范围,摆脱了酸碱必须发生在水中的局限性,解决了非水溶液或气体间的酸碱反应,并把在水溶液中进行的解离、中和、[[水解]]等类反应概况为一类反应,即质子传递式的酸碱反应。但是,质子理论只限于质子的放出和接受,所以必须含有[[氢]],不能解释不含氢的一类化合物的反应。它包含了所有碱性的物质,是仍限制在含氢基础上。 <ref>[有机化学第七版 吕以仙 人民卫生出版社]</ref> ==应用== 与电离理论最大的不同在于,质子理论里面只有酸碱的概念,而没有盐的概念。因此,在缓冲溶液中,缓冲对即为一对共轭酸碱对。实际上应用共轭酸碱对的概念,缓冲溶液可以只分成两类,即弱酸及其共轭碱和弱碱及其共轭酸两类。此外,在高浓度的强酸强碱溶液中,由于H+或OH-的浓度本来就很高,外加少量酸或碱不会对溶液的酸度产生太大的影响,在这种情况下,强酸强碱也是缓冲溶液,它们主要是高酸度(pH<2)和高碱度(pH>12)时的缓冲溶液。 ===共轭酸碱在缓冲原理中的应用=== 以HB—B-缓冲溶液体系为例,HB和B-的起始浓度很大,体系中存在共轭酸HB和它的共轭碱。根据酸碱反应的原则,不难知道,如果向此溶液中加入少量强酸时,溶液中的共轭碱可以接受H+,生成HB,从而抵抗H+对pH的影响。如果向此溶液中加入少量强碱时,溶液中的共轭酸HB可以接受[[羟基]],生成B,从而抵抗OH对pH的影响。因为共轭酸碱对的存在,所以可以抵抗少量外加酸碱,从而保持缓冲溶液的pH值基本不变。 ===共轭酸碱在缓冲对选择中的应用=== 实际工作中需要制备某一pH值的缓冲溶液时,可按下列步骤进行: 按照电离理论,选择一种缓冲对,使其中弱酸(或弱碱)的pKa(或pKb)与所需要的pH(或pOH)相等或相近,如pKa或(pKb)与所需要的pH(或pOH)值不完全相等时,则按所要求的pH(或pOH)值,利用缓冲方程式,计算出所需的弱酸(或弱碱)和[[盐]]的浓度比。按照质子理论,仅仅将“盐”换成“共轭碱”(或“共轭酸”)而已。 ==视频== ==2019执业中药师-中药学专业知识一-黄酮类== {{#iDisplay:m0894kvdleq | 560 | 390 | qq }} ==参考文献== {{Reflist}} [[Category:330 物理學總論]]
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