酸/碱平衡

酸和碱有一个化学均衡在解决方案中。在化学平衡，产品和反应物已达到平衡状态。在样品中仍然可能发生反应，但是以相同的速率进行前向和反应，因此产品和反应物的浓度不随时间变化。

与酸基均衡相关的概念包括设计缓冲区和绘图pH曲线．

另外，确定酸基均衡可以有助于预测反应的产物和产品的相对浓度，以及辅助识别弱酸和碱。

弱酸和弱碱在自然界中很常见。例如，许多膜翅目昆虫，包括蜜蜂、黄蜂和蚂蚁，都使用一种弱酸性物质(甲酸）当他们咬或刺痛时作为武器。结果，许多动物避免与这些昆虫接触。为了使武器化酸有效，它必须产生足够的氢离子来缠绕蜜蜂的敌人，但不足以溶解蜜蜂的刺刀和器官。甲酸

这种防御偶尔会事与愿违，因为其他动物已经适应了自己的pH值来应对甲酸。食蚁兽，一种众所周知，富含蚁丘的物种，不会产生大多数动物依赖的盐酸（强酸）消化．抗eaters被蚂蚁所吸引，因为它们需要甲酸以分解它们的胃内容物。

大食蚁兽^［1］

定义强与弱

一种强的arrhenius.酸在水溶液中完全解离 $\ ce {h ^ +}$ 离子。
一种强大的阿列尼亚基地在水溶液中完全解离 $\ ce {oh ^ - }$ 离子。

在溶液中显示100％离解的酸被认为是非常强烈的酸。
类似地，显示在溶液中100％解离的碱被认为是非常强的基础。

$\ ce {hcl}$ 被认为是强酸，因为它容易完全分解，产生 $\ ce {h ^ +}$ 离子，如以下化学方程所示：

$\ ce {hcl_ {aq} + h_2o_ {l} \ lightarrow h_3o ^ {+} _ {aq} + cl ^ { - } _ {aq}}。$

$\ ce {naoh}$ 被认为是强碱，因为它完全电离，形成氢氧根离子 $（\ ce {oh ^ - }）$ ．反应如下:

$\ ce {naoh_ {aq} \ lightarrow na ^ {+} _ {aq} + oh ^ { - } _ {aq}}。$

下面列出了常见的强酸和强碱。

强酸	化学结构
盐酸	$\ ce {hcl}$
氢溴酸	$\ ce{哈佛商业评论}$
氢碘酸	$\ ce {嗨}$
硝酸	$硝酸\ ce {}$
高氯酸	$\ ce {hclo_4}$
硫酸	$\ ce {h_2so_4}$

强大的基地	化学结构
氢氧化锂	$\ ce {LiOH}$
氢氧化钠	$\ ce {naoh}$
氢氧化钾	$\ ce {koh}$
氢氧化钙	$\ ce {ca（哦）2}$
氢氧化钡	$英航(OH) _2 \ ce {}$

弱酸和碱不要在水溶液中完全解离。

这是弱酸解离的一般形式：

$\ ce {HA_ {aq} + H_2O \ rightleftharpoons H_3O_ {aq} ^{+} +现代{aq} ^{-}}。$

注意双箭头， $\ rightleftharpoons$ ，这意味着随着酸分离，它也会重新组合。根据环境条件，反应可以向前进行，也可以反向进行。

共轭酸碱对

在水溶液中，酸和碱之间的反应可以被认为是将质子从酸转移到碱中。

$\ce{HBr + H_2O \right tarrow Br^- + H_3O^+}$

注意氢气 $\ ce{哈佛商业评论}$ (酸)已经转移到 $\ ce {h2o}$ （碱），形成纳温离子， $\ ce {h_3o ^ +}$ ．水和纳氢被称为a共轭酸碱对．

\ ce {oh ^ - }

\ ce {nh_3}

\ ce {h_2o}

\ ce {nh_ {4} ^ {+}}

这些

鉴定缀合酸 $\ ce {nh_3}$ 在以下化学反应中：

$\ ce {h_2o + nh_3 \ lightarrow nh_ {4} ^ {+} + oh ^ - }。$

水是两性，这意味着它可以作为碱和作为酸，具体取决于其环境。

常见的弱酸及其共轭碱

弱酸	化学结构	共轭基础	化学结构
水	$\ ce {h2o}$	氢氧化	$\ ce {oh ^ - }$
醋酸	$\ ce {ch_3cooh}$	醋酸	$\ ce {CH_3COO ^ -}$
氢氰酸	$\ ce {hcn}$	氰化物	$\ ce {cn ^ - }$

常见的弱碱及其共轭酸

弱基础	化学结构	共轭酸	化学结构
水	$\ ce {h2o}$	离子	$\ ce {h_3o ^ +}$
吡啶.	$\ ce {c_5h_5n}$	吡啶鎓	$\ ce {c_5h_5nh ^ +}$
氨	$\ ce {nh_3}$	铵	$\ ce {nh_4 ^ +}$

一般形式

酸和碱之间的反应在自然界中很常见，通常遵循下列公式之一。

$（\文本{strong acid}）+（\ text {strong base}）\ lightarrow（\ text {salt}）+（\ text {water}）$

$\ ce {hcl + koh \到kcl + h_2o}$
$（\文本{强酸}）+（\ text {stronger base}）\ lightleftharpoons（\ text {弱酸}）+（\ text {弱基数}）$

$\ce{CH_3CO_2H + H_2O \右左茶匙H_3O^+ + CH_3CO_2^-}$

路易斯图显示了氢在乙酸和水反应中的运动

酸碱平衡有利于反应中酸碱较弱的那一边。在上面的例子中，反应物的那一边会更占优势，溶液中会有更多的乙酸和水，因为乙酸是弱酸，水是弱碱。

均衡常数

这均衡常数酸( $K a$ ）和基础（ $K_b$ )可以用来确定化合物的相对强度。这些常数也叫做解离常数或电离常数，可用于计算水溶液的电离百分比或测定pH值。另外，酸碱反应的平衡常数可以从中计算 $K a$ 和 $K_b$ 反应物的值。

$K_a = \ dfrac {[\ ce {H_3O ^ +}] [\ ce {^ -}]} {[\ ce {HA}]},$

在哪里

[\ ce {ha}]

是酸的浓度，

[\ ce {^ -}]

是共轭碱的浓度，和

[\ ce {h_3o ^ +}]

是氢的浓度。

$k_b = \ dfrac {[\ ce {bh ^ +}] [\ ce {oh ^ - }]} {[\ ce {b}]}，$

在哪里

[\ ce {b}]

是基地的浓度，

\ ce {bh ^ +}

是缀合酸的浓度，和

\ ce {oh ^ - }

是氢氧根的浓度。

参考文献

弗洛雷斯,F。Oso Hormiguero（MyRmeCophaga Tridactyla）．从...获得https://www.flickr.com/photos/ferjflores/8696742551/

有关……

内容