酸(有时用“HA”表示;HA =
Hydrogen
氢 +
Acid
酸),是一种当溶解在
水中时,
酸碱度(pH)低于 7.0 的
化合物。 酸可分为
无机酸和
有机酸两种。 酸在化学中狭义定义是:在水溶液中
电离出的
阳离子全部都是氢离子的化合物(比如H
2SO
4是酸,而NaHSO
4不是);此定义称为
阿累尼乌斯(S. Arrhenius)酸。这类物质大部分易溶于水中,少部分如
硅酸等则难溶于水。酸的水溶液一般可导电,其导电性质与其在水中
电离度有关;部分酸在水中以分子的形式存在,不导电;部分酸在水中
离解为正负
离子,可导电。较广义的定义则是能提供
质子的是酸,提供
电子的是
碱;此定义称为
酸碱质子论(Br?nsted-Lowry)。另外还有
酸碱电子论(Lewis)酸,定义为
电子对的接受者,是范围最广泛的定义。酸一般口味酸;但是品尝酸、尤其是高浓度的酸,是非常危险的。酸可以和碱发生
中和作用,生成
水和
盐。
酸的定义
酸的英文“acid”来自
拉丁语“acidus”,意思是酸,但在
化学里酸有一个更加具体的意思。除了一般的定义以外还有三种共同的方式定义酸:阿瑞尼士、酸碱质子理论、酸碱电子理论。
- 一般的定义:物质在电离时电离出的阳离子全部是氢离子(H+)的物质。
- 阿瑞尼士(Arrhenius):酸在水中可以增加水合氢离子(hydronium ion)(H3O+)的浓度,碱则可以增加氢氧离子(OH-)的浓度。这个定义专门针对可以在水中分解的物质。
- 酸碱质子论(Br?nsted-Lowry,布忍司特-罗瑞):酸可以提供质子(即氢正离子 H+),碱可以接收质子。酸碱质子理论的定义比阿瑞尼士的要广泛,因为这个定义包括了不能在水中溶解的物质。另外,这个定义里没有绝对的酸或绝对的硷,亦不存在中性物质。
- 酸碱电子论(Lewis,路易斯):酸可以接受一对电子,碱则可以提供一对电子。路易斯酸同时也是亲电体(electrophile),路易斯碱同时也是亲核体(nucleophile)。酸碱电子理论是最广泛的定义,因为路易斯酸碱不需要氢或氧的存在。
酸的性质
1.酸性溶液(包含酸溶液)能使酸碱指示剂变色。主要是因为酸能释放出氢离子(H
+)。
2.和碱发生
中和反应 酸 + 碱 → 盐 + 水。主要是因为酸中的氢离子(H
+)和
碱中的氢氧根
离子OH
-结合成水(H
2O),是
复分解反应。
HCl + NaOH → H2O + NaCl
3.和盐发生反应(
复分解反应)
酸 + 盐 → 新盐 + 新酸(强酸 → 弱酸)
2HCl + Na2CO3 → H2O + CO2↑ + 2NaCl
4.和金属氧化物发生反应
酸 + 金属氧化物 → 水 + 盐
2HCl + CuO → CuCl2 + H2O
5.和某些金属单质反应
酸 + 某些金属单质 → 氢气 + 盐(和金属活跃性有关)
H2SO4 + Ca → H2↑ + CaSO4
食物中的酸
所有存在于天然食物中的有机酸都是弱酸。
- 抗坏血酸(维生素C)(ascorbic acid) - 可在水果中找到
- 乙酸(醋酸)(ethanoic acid, acetic acid) - 可在醋中找到
- 单宁酸(tannic acid) - 可在茶中找到
- 酒石酸(tartaric acid) - 可在葡萄中找到
- 柠檬酸(citric acid) - 可在橙中找到