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Conjugate Acids and Bases : Introduction to conjugate acids and bases
相關課程
- 我們已經見過一些
- 酸式反應和堿式反應
- 所以我們寫一個反應複習一下
- 看看能不能找到共同規律
- 你對這些反應可能並不陌生
- 所以 氟化氫
- 如果在水溶液中
- 就是氫氟酸
- 我們知道氫氟酸是弱酸――
- 它不會完全水解
- 而是維持著平衡
- 某種平衡
- 這意味著濃度不相等
- 氫解離出來
- 我們知道，實際上
- 它和另一個水分子結合
- 形成鋞離子
- 然後就會得到――
- 當然 還是在水溶液中
- 反應在水中進行
- 還剩下氟陰離子
- 或者負離子
- 同樣在水溶液中
- 也可以這樣寫――
- 我再寫另外一個反應
- 這樣就可以看到共同規律了
- 我寫另一個酸式反應
- 铵離子
- 也就是NH4+
- 也就是氨多了一個氫
- 這樣寫 在水溶液中
- 在水溶液中它會水解出
- 一個氫來
- 就會得到氨 NH3
- 也是在水溶液中的
- 這兩個都是平衡反應
- 似乎可以看出來
- 我們在研究弱酸
- 由酸産生了氫
- 這就是是阿倫尼烏斯定義的酸
- 如果按照質子理論來看
- 就是它們爲溶液貢獻了質子
- 它們生成了鋞離子
- 它們向周圍的水提供質子
- 這可以把它說成是酸了
- 但我們知道 它是弱酸
- 所以反應可以向兩個方向進行
- 所以我們可以把這個反應
- 寫成堿式反應
- 所以我們可以
- 不說氫氟酸是酸...
- 而說成是 氟離子
- 負的氟離子
- 可以說是負的氟離子 如果把它放到...
- 呀 我一直弄錯
- 氟的元素符號裏沒有L
- 因爲氯有L所以老弄錯
- 擦掉它
- 氟化氫是HF
- 所以氟就是F
- 我看看元素周期表
- 看 我把氟和氯弄混了
- 氟就只有F
- 知道了嘛？
- 好
- 我重新把這個弱酸的遊離平衡
- 寫成弱堿的遊離平衡
- 或者說水溶液中的
- 氟陰離子處於平衡狀態
- 現在我把他當做堿
- 也就是說它會增加
- OH的濃度
- 所以在水溶液中
- 它可能會
- 從水分子上奪取氫
- 它奪取一些氫
- 生成氟化氫
- 或者說氫氟酸
- 我用洋紅色寫
- 在水溶液中
- 它從哪兒得到的這個氫呢？
- 它是從
- 周圍其中一個水分子中得到的
- 也就是H2O
- 由於它失去了一個氫
- 就變成了OH-
- 所以那個水分子就變成了OH-水溶液
- 他們看起來不太一樣
- 這個是向周圍電介質提供一個氫
- 然後就剩下氟
- 而這個實際上是在周圍電介質中
- 産生了一個氫氧根 因此呈堿性
- 但是仔細想想
- 這兩個反應是一樣的
- 我是說 它們只是進行的方向相反
- 你可能覺得 它會隨機
- 和鋞離子反應或者
- 隨機和獨立的質子反應
- 然後形成氟化氫
- 但是我們知道鋞離子
- 不是處處都有
- 進行逆反應的時候
- 無論何時進行這個方向的反應
- 它不是必須從H3O中奪取氫
- 它也可以從H2O
- 然後就得到這個反應
- 這兩個是等價的
- 我們可以用同樣的方法
- 處理铵離子和氨
- 可以把氨寫成堿
- NH3作爲弱堿 處於平衡狀態
- 它可以從周圍電介質中奪取氫
- 在水溶液中形成NH4正
- 然後它奪取氫
- 可能從水分子中奪取氫
- 因爲它周圍都是水
- 所以水分子就變成了OH負
- 所以現在氨就相當於弱堿
- 铵離子是弱酸
- 但是這兩個是等價反應
- 你可能已經發現了
- 他們之間的關係
- 铵離子是弱酸
- 氨是弱堿
- 那麽它們之間有什麽不同？
- 就是一個H
- 氫氟酸是弱酸
- 一個氟離子
- 負的氟離子是弱堿
- 它們之間的區別是什麽？
- 也是一個氫
- 我寫下來
- 所以一個弱酸
- 還有弱堿
- 所以弱堿...
- 先寫弱酸
- 氫氟酸
- 弱酸其實就是
- 不要這個氫了
- 就是質子氫
- 但是氟保留了電子
- 所以這裡有一個負電荷
- 沒有電子的氫只是一個質子
- 因爲氫沒有中子
- 另一個是NH4正
- 扔掉這個氫 就得到了NH3
- 所以區別是什麽？
- 這些都去掉了一個氫
- 或者如果向這個方向進行就是加上一個氫
- 所以就得到共轭酸堿
- 以上這都是給你們
- 介紹共轭酸堿概念
- 的漫長而艱辛的道路啊
- 就像氫氟酸 也就是氟化氫
- 和氟離子一樣
- 所以這是共轭酸堿對
- 這兩個基團非常相似
- 不同之處僅僅是多了一個氫
- 僅僅是一個氫
- 考試中可能
- 會給出兩個基團
- 它們差了兩個氫...
- 他們就不是共轭酸堿對
- 比如說 H2O和OH負
- 它們就是共轭酸堿
- 因爲這個基團減去一個質子恰好就是另外一個
- 實際上 我要說明
- 不是減去氫――而是減去一個質子
- 它們之一保留了電子
- 所以是減去一個氫質子
- 這是加上一個氫質子
- 所以他們之間的差別
- 就在於一個氫質子
- 所以他們是共轭的
- 再比如 H3O和OH負
- 你可能覺得 這個酸性很強
- 這是一個堿 它們是共轭酸堿對
- 那就錯了 因爲他們差了2個H 2個質子
- 這是H3O正
- 差了2個質子
- 所以它們不是共轭的
- 劃掉它
- 這兩個是共轭的
- 你可能又要問了 那H3O
- 可能要問 它的共轭堿是啥――
- 我這就引入一個新的概念――
- 如果H3O是酸的話 那它的共轭堿是什麽？
- 如果你去掉一個H 就得到H2O了
- 它們就是共轭酸堿對了
- 我剛剛說了個還沒有定義的新詞
- 現在我給它取個名字
- 在每一對共轭酸堿中
- 都有一個酸一個堿
- 如果說
- 氫氟酸的共轭堿是什麽
- 去掉一個氫
- 就是這個氟陰離子
- 如果說 氨 作爲堿
- 它的共轭酸是什麽呢？
- 如果有人問你 共轭酸是什麽
- 你在上面加一個質子 就得到铵鹽
- 我把這些叫做共轭酸
- 我改一下術語――共轭
- 我們會發現
- 不一定非要是弱酸或者弱堿
- 共轭酸 對應一個共轭堿
- 即使一種物質是
- 共轭酸或者共轭堿
- 也並不意味著它的堿性非常強
- 舉個例子 或者酸性很強
- 比如氯化氫
- 我們知道這是個強酸
- 氯化氫
- 它的共轭堿 也就是
- 去掉一個氫質子――
- 並不去掉電子
- 所以共轭堿就是氯離子
- 這就是它的共轭堿
- 如果是氯離子
- 它的共轭堿――它的共轭酸是什麽？
- 你可能會說是氫氯酸
- 如果我給出氫氯酸然後問
- 它的共轭堿是什麽
- 只需要去掉氫質子
- 就剩下氯離子了――
- 你說這就是共轭堿
- 按照上述說法 我們知道
- 寫出氫氯酸 我們知道這個反應
- 我想這是我們接觸的
- 第一個在水溶液中的反應
- 它完全水解
- 形成氫質子加上氯離子――
- 當然所有粒子都在水溶液中
- 它完全水解這一事實
- 也就是說這不是可逆反應
- 說明這個分子比水堿性更強
- 它不會――不對不對――
- 它比水的堿性弱
- 它不會從周圍電介質中奪取
- 氫質子來形成氫氯酸
- 這個方向的反應不發生
- 所以即使這個氯離子
- 或者是氯負離子
- 是“HCL的共轭堿”
- 並不意味著它的堿性很強
- 它比水的堿性弱
- 它更不能吸引氫質子
- 比如說 和鋞離子相比
- 所以氯加充填鋞離子
- 或者是說和H正
- 不會再形成氫氯酸
- 所以其實它的堿性不是很強
- 即使它叫做共轭堿
- 這就是大多數
- 你處理強酸時候的情況
- 就像氫氯酸這種情況
- 如果有一大瓶
- 氯離子溶液
- 其實就是一大堆的水
- 和超高濃度的氯離子
- 因爲它不會改變
- 水中實際的氫
- 或者氫氧根離子的濃度
- 因爲它比水的堿性弱――
- 它不會奪取或給予水任何粒子――
- pH值 所以溶液的pH值就等於7
- 如果在水溶液中有氯負離子――
- 無論濃度是什麽
- 可能是10mol/L的――
- PH值仍然是7
- 因爲它不會改變溶液組成
- 它憑借自己的力量是不會改變PH值的
- 顯然 如果你向水溶液中
- 加入氫氯酸 就會改變PH了
- 因爲它會把
- 所有的氫質子都扔到溶液中
- 總體來講――我是說 你需要記住
- 但是我覺得這是常識――
- 水溶液中強酸的共轭堿是中性的
- 中性
- 也就是說對pH米有影響
- 我是說 氯加上H2O
- 實際上你仍然得到的
- 氯加上H2O
- 你沒有真正改變濃度
- 另一方面
- 如果是弱酸
- 這個反應會朝另一個方向進行
- 所以如果你把氟放到水中
- 它會奪取一些氫――
- 不一定很多
- 但是它從周圍的水中
- 奪取一些氫――
- 進而增加了氫氧根的濃度
- 增加了這個的
- 濃度
- 所以在這種情況下 它使
- 它使溶液堿性增強
- 它增加溶液的PH值
- 所以弱酸的
- 共轭堿還是個弱堿
- 你也可以反過來說
- 如果有一個共轭――換個顏色
- 有點看煩了――共轭堿――
- 不對 弱堿
- 它的共轭酸是個弱酸
- 但願你搞清了
- 其實不是什麽難懂的概念
- 就是 一種酸
- 它的共轭堿就是酸減去一個氫
- 一種堿
- 它的共轭酸就是堿加上一個氫
- 實際上 我出幾個題
- 用以說明
- 我們今天學過的知識
- 出幾個練習題
- 這邊是酸 這邊是它的共轭堿
- 所以如果――
- 我是說 你不用知道它叫什麽
- 這種酸 它的共轭堿
- 我把這個氫質子去掉
- 所以就是NO3負
- 我沒有去掉
- 整個氫原子
- 要記住 我只去掉了一個質子
- 所以保留電子
- 所以這有一個負電荷
- 再舉一個例子 H2SO4
- 它的共轭堿 去掉一個氫
- 就是HSO4負
- 再比如溴化氫 去掉一個氫
- 就是Br負
- 這是個強酸
- 所以這個是中性的――
- 如果你把它放到水中
- 它不會對溶液做出任何改變
- 雖然你把它叫做
- 溴化氫的共轭堿
- 現在反過來
- 如果我給你一個堿 我給你OH負
- 它的共轭酸是什麽？
- 你加上一個質子 就得到H2O了
- 如果是H2O――我們已經做過了――
- 加上一個質子 就得到H3O正
- 如果是――我是說 我們可以一直舉例
- 比如說這個
- 我加上一個氫 得到H2CO3
- 就這樣
- 因爲我加了一個質子 所以它是中性的
- 不管怎麽樣 希望我沒有讓你糊塗
- 你也明白了共轭酸和
- 共轭堿的含義
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