什么是酸和碱？

有几种定义酸和碱的方法。虽然这些定义并不相互矛盾，但它们在包容性方面确实有所不同。酸和碱最常见的定义是 阿伦尼乌斯 酸和碱、布伦斯特·洛瑞 酸和碱以及 刘易斯 酸和碱。安托万·拉瓦锡、汉弗莱·戴维和 贾斯特斯·里贝哥 也对酸和碱进行了观察，但没有正式定义。

阿伦尼乌斯 酸和碱
阿伦尼乌斯的酸和碱理论可以追溯到 1884 年，该理论建立在他观察到盐（如氯化钠）在放入水中时 会分解成他所谓的离子的基础上。

酸在水溶液中产生 H +离子
碱在水溶液中产生 OH -离子
需要水，所以只允许水溶液
只允许使用质子酸；需要产生氢离子
只允许使用氢氧化物碱基

约翰·尼古拉斯·布伦斯特德，托马斯·马丁·洛瑞 酸和碱
布伦斯特 或 布伦斯特·洛瑞 理论将酸碱反应描述为酸释放质子和碱接受质子。虽然酸的定义与 阿伦尼乌斯 提出的几乎相同（氢离子是质子），但构成碱的定义要广泛得多。

酸是质子供体
碱基是质子受体
水溶液是允许的
允许使用氢氧化物以外的碱
只允许质子酸

吉尔伯特·牛顿·刘易斯酸和碱
酸碱的路易斯理论是限制最少的模型。它根本不处理质子，而是专门处理电子对。

酸是电子对受体
碱基是电子对供体
最少限制的酸碱定义

酸和碱的性质
罗伯特·博伊尔 (Robert Boyle)在 1661 年描述了酸和碱的性质。这些特征可用于轻松区分这两种化学物质，而无需执行复杂的测试：

酸类
尝起来酸（别尝！）——“酸”这个词来自拉丁语acere，意思是“酸”
酸有腐蚀性
酸使石蕊（一种蓝色植物染料）从蓝色变为红色
他们的水（水）溶液传导电流（是电解质）
与碱反应生成盐和水
与活性金属（如碱金属、碱土金属、锌、铝）反应放出氢气（H 2 ）

普通酸
柠檬酸（来自某些水果和蔬菜，尤其是柑橘类水果）
抗坏血酸（维生素 C，来自某些水果）
醋（5% 醋酸）
碳酸（用于软饮料的碳酸化）
乳酸（在酪乳中）

基地
尝起来很苦（不要尝！）
感觉很滑或像肥皂一样（不要随意触摸它们！）
碱不会改变石蕊的颜色；它们可以将红色（酸化）石蕊变回蓝色
他们的水（水）溶液传导电流（是电解质）
与酸反应生成盐和水

共同基础

洗涤剂
肥皂
碱液（氢氧化钠）
家用氨水（水溶液）

强弱酸和弱碱
酸和碱的强度 取决于它们在水中离解或分解成离子的能力。强酸或强碱完全解离（例如 HCl 或 NaOH），而弱酸或弱碱仅部分解离（例如乙酸）。

酸解离常数和碱解离常数表示酸或碱的相对强度。酸解离常数 K a是酸碱解离的 平衡常数：

HA + H 2 O ⇆ A - + H 3 O +

其中 HA 是酸，A -是共轭碱。

K a = [A - ][H 3 O + ] / [HA][H 2 O]

这用于计算 pK a，对数常数：

pk a = - log 10 K a

pKa值 越大，酸的离解越小，酸越弱。强酸的 pK a小于 -2。