酸/碱平衡

酸和碱有一个化学平衡在解决方案。在化学平衡状态下，生成物和反应物达到平衡状态。反应可能仍在样品内进行，但正向和反向反应以相同的速率进行，因此生成物和反应物的浓度不随时间变化。

有关酸碱平衡的概念包括设计缓冲区和策划pH值曲线．

此外，确定酸碱平衡可以帮助预测反应产物和产物的相对浓度，以及帮助识别较弱的酸和碱。

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，使用一种弱酸(甲酸)当它们咬人或蜇人时，它们会把它当作武器。因此，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伤害蜜蜂的敌人，但不足以溶解蜜蜂的毒刺和器官。甲酸

这种防御偶尔会适得其反，因为其他动物已经适应了自己的pH值来应对甲酸。食蚁兽这种以蚁丘为食的物种并不产生大多数动物赖以生存的盐酸(一种强酸)消化．食蚁兽被蚂蚁吸引，因为它们需要甲酸来分解胃里的东西。

大食蚁兽^[1]

一个强大的阿伦尼乌斯酸在水溶液中完全解离形成 $H ^ \ ce {+}$离子。
一个强阿伦尼乌斯碱在水溶液中完全解离形成 $\ ce{哦^ -}$离子。

在溶液中显示100%解离的酸被认为是非常非常强的酸。
类似地，在溶液中显示100%解离的碱被认为是非常非常强的碱。

$盐酸\ ce {}$被认为是强酸，因为它容易完全解离，使 $H ^ \ ce {+}$离子，由以下化学方程表示:

$\ ce {HCl_ {aq} + H_2O_ {l} \ rightarrow H_3O ^ {+} _ {aq} + Cl ^ {-} _ {aq}}。$

$\ ce{氢氧化钠}$被认为是强碱，因为它完全解离，形成氢氧根离子 $(\ ce{哦^ -})$．反应过程如下:

$\ ce {NaOH_ {aq} \ rightarrow Na ^ {+} _ {aq} +哦^ {-}_ {aq}}。$

常见的强酸和强碱如下所示。

弱酸和弱碱在水溶液中不能完全解离。

弱酸解离的一般格式如下:

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

注意双箭头， $\ rightleftharpoons$，这意味着酸在解离的同时，也在重新结合。根据环境条件，反应可以向前进行也可以反向进行。

在水溶液中，酸和碱之间的反应可以看作是一个质子从酸转移到碱。

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

注意氢是从 $\ ce{哈佛商业评论}$(酸)已经转移到 $\ ce {H2O}$(碱)形成水合氢离子， $\ ce {H_3O ^ +}$．水和水合氢离子叫做a共轭酸碱对．

水是两性这意味着它既可以作为碱也可以作为酸，这取决于它所处的环境。

常见弱酸及其共轭碱

常见弱碱及其共轭酸

酸和碱之间的反应在自然界中很常见，通常遵循以下公式之一。

• $(\text{强酸})+ (\text{强碱})\rightarrow (\text{盐})+ (\text{水})$

  $\ce{HCl + KOH \to KCl + H_2O}$

• $(\text{强酸})+ (\text{强碱})\rightleftharpoon (\text{弱酸})+ (\text{弱碱})$

  $\ce{CH_3CO_2H + H_2O \rightleftharpoon H_3O^+ + CH_3CO_2^-}$

显示乙酸与水反应中氢运动的刘易斯图

酸碱平衡有利于反应中酸碱较弱的一方。在上面的例子中，反应物这边会更有利，溶液中会有更多的乙酸和水，因为乙酸是弱酸，水是弱碱。

的平衡常数酸( $K_a$)和基( $K_b$)可用于测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率或确定ph值。此外，酸碱反应的平衡常数可由 $K_a$而且 $K_b$反应物的值。

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

在哪里 $[\ ce {HA}]$是酸的浓度， $[\ ce {^ -}]$是共轭碱的浓度，和 $[\ ce {H_3O ^ +}]$是水合氢离子的浓度。

$K_b = \dfrac{[\ce{BH^+}][\ce{OH^-}] {[\ce{B}]}，$

在哪里 $[\ ce {B}]$是碱的浓度， $\ ce {BH ^ +}$共轭酸的浓度，和 $\ ce{哦^ -}$是氢氧根的浓度。

1. 弗洛雷斯,F。hormiguero(三趾棘蜜甲)．从检索https://www.flickr.com/photos/ferjflores/8696742551/