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2021-07-16 12:27:04

B

堿化學
  • 酸度係數
  • 酸堿萃取
  • 酸堿理論
  • 酸堿中和滴定
  • 解離常數
  • 緩衝溶液
  • pH
  • 質子親和力
  • 兩性物質
  • 水的自偶電離
  • 酸堿質子理論

在各種酸堿理論中,(英語:Alkali)都是指與相對的壹類物質。堿多指堿金屬及堿土金屬的氫氧化物,而對堿最常見的定義是根據阿倫尼烏斯提出的酸堿離子理論作出的定義:堿是壹種在水溶液中可以電離出氫氧根離子並且不產生其它陰離子的化合物。隨後這個定義被擴展為提供氫氧根或者吸收氫離子的化合物。

溶液的堿性

在阿倫尼烏斯酸堿離子理論中,堿都是可溶於水的,並且它們的水溶液的pH值都大於7。堿在溶液裏提供氫氧根或者吸收氫離子,造成溶液中的OH比H多,而常溫下純水的pH值為7——即中性時OH的濃度為10mol/L,所以使得pH值上升。

如1mol/L的氫氧化鈉溶液,

NaOH⟶Na++OH−{\displaystyle{\ce{NaOH -> Na+ + OH-}}}

按上式完全電離,氫氧根濃度也是1mol/L,根據水的離子積得[H]=10mol/L,所以此時溶液的pH為14。

壹些非氫氧化物可以在水中水解,產生氫氧根而顯堿性:

Na2CO3+H2O⟶2Na++HCO3−+OH−{\displaystyle{\ce{Na2CO3 + H2O -> 2Na+ + HCO3- + OH-}}}NH3+H2O⟶NH4++OH−{\displaystyle{\ce{NH3 + H2O -> NH4+ + OH-}}}

但只要是能在水中產生氫氧根的物質,就都能與(尤其是強酸)發生中和反應。以NaOH和HCl的反應為例:

NaOH⟶Na++OH−{\displaystyle{\ce{NaOH -> Na+ + OH-}}}HCl⟶H++Cl−{\displaystyle{\ce{HCl -> H+ + Cl-}}}

然後生成水:

H++OH−⟶H2O{\displaystyle{\ce{H+ + OH- -> H2O}}}

與Na2CO3、NH3的反應可以仿照寫出。

其他酸堿理論中堿的定義

酸堿質子理論中堿的定義

酸堿質子理論(布侖斯惕-勞裏酸堿理論)中,堿是能接受質子(氫離子)的物質,堿與質子結合後形成的物質叫做堿的共軛酸。例如在以下的反應中,水扮演堿的角色,其共軛酸為 H3O。

CH3COOH+H2O⟶H3O++CH3COO−{\displaystyle{\ce{CH3COOH + H2O -> H3O+ + CH3COO-}}}

酸堿質子理論可以延伸到非水溶液的情形。

酸堿電子理論中堿的定義

在酸堿電子理論(路易斯理論)中,堿是能給出孤對電子的物質,對於壹切有空軌道的物質,堿都可與之進行加合反應。這個定義的範圍是最廣的。

酸堿電子理論的堿又稱為路易斯堿,如以下的例子中,氯離子提供孤對電子對,即為路易斯堿。

AlCl3+Cl−⟶AlCl4−{\displaystyle{\ce{AlCl3 + Cl- -> AlCl4-}}}

堿的性質

  • 使酸堿指示劑變色:堿(可溶)使紫色石蕊試液變藍,無色酚酞試液變紅
  • 所有能形成堿的水溶液都能夠導電,這是由於氫氧根離子及金屬離子的存在,它們可以在電極之間作電荷交換,從而導電。因此堿也是壹種電解質。
    • 和活潑非金屬單質反應:
    稀堿能與活潑非金屬單質(如、矽、、氯等)產生反應,生成鹽、氫氣和氧氣。稀堿 +非金屬→氫氣 +氧氣+鹽4NaOH+C⟶2H2+2O2+Na4C{\displaystyle{\ce{4NaOH + C ->2H2 + 2O2 + Na4C}}}
  • 發生中和反應:堿 + 酸 → 鹽 + 水
NaOH+HCl⟶H2O+NaCl{\displaystyle{\ce{NaOH + HCl -> H2O + NaCl}}}
  • 和鹽發生復分解反應:堿(可溶) + 鹽(可溶) → 新堿 + 新鹽
2NaOH+CuSO4⟶Cu(OH)2↓+Na2SO4{\displaystyle{\ce{2NaOH + CuSO4 -> Cu(OH)2 v + Na2SO4}}}
  • 和非金屬氧化物反應:堿(可溶) + 某些非金屬氧化物 → 水 + 鹽
CO2+Ca(OH)2⟶CaCO3↓+H2O{\displaystyle{\ce{CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 v + H2O}}}
  • 氫氧化物和銨鹽生成氨和新鹽。
  • 通常有滑膩感、味道苦,而且是腐蝕性。因此多用作清潔用途,腐蝕和去除汙垢

常見的堿

強堿

弱堿

堿味

堿在人類口感中,往往呈現生澀的味覺感受,類似未成熟的柿子、香蕉的單寧口感。同酸味相對,只是與酸不同的是,壹般堿在普通人印象中沒有如同酸壹樣的可讓人聞到的氣味。

參見

  • 電解質溶液
  • 鹽基
  • 氫離子濃度指數
規範控制