弱酸
弱酸是一类化学物质,其在水中只部分离解产生氢离子。这些物质的解离程度相对较低,与强酸相比,其水溶液中的氢离子浓度较低,pH值较高。
它们在水中形成的溶液呈酸性,但酸性较弱,pH 值通常在 3-6 之间。在水中弱酸的离解过程可以用化学平衡反应来描述,而且通常需要考虑平衡常数(酸解离常数)来描述其解离程度。重要的一点是应该知道大多数的酸,在电离时,都涉及水分子与酸中离解出来的氢离子互相结合生成离子H₃O的反应。水的浓度在反应中实际上可以认为是一个常数。
虽然相对于强酸而言,弱酸的危害通常较小,但在处理和使用时仍需要采取适当的安全措施,以防止可能的危害发生。
化学性质
弱酸(weak acid ),是指在溶液中不完全电离的酸。如用常用HA去表示酸,那在水溶液中除了电离出质子外,仍有为数不少的HA在溶液当中。以下化学式可以表示这关系:
其溶液于平衡时,反应物及生成物的关系可用酸的电离平衡常数(Ka)表示如下:
Ka愈大(或是pKa值愈小),就代表有愈多的氢离子()生成,其pH值也就愈小。弱酸的Ka值大约在之间,或是pKa值大于4。因此,除了少数的酸被定义为强酸或氟锑磺酸外,大部分的酸均是弱酸。有机酸也是弱酸的重要一环,常见的家用弱有机酸包括醋内的冰醋,绿柠檬及不少生果内的柠檬酸等;无机酸当中如用作抗菌剂的硼酸,及用在汽水当中的碳酸等。
Hendersor—Hasse!balch方程 弱酸在溶液中只有微弱的离解,酸与结合碱之间达到真正的平衡状态,若以HA代表弱酸,则
常见的弱酸
弱酸的电离要使用可逆号(二元、多元弱酸电离必须分步书写),如:
,
中学化学常见弱酸有:(硅酸)、氢氰酸(氢酸)、(碳酸)、HF(氢氟酸,较少见)、(也作冰醋,又叫食用醋酸)、(硫化氢)、HClO(次氯酸)、(亚硝酸,较少见)、中学范围内的所有的有机酸(中学不学习有机强酸)、HONC(雷酸)等。没有特殊说明的,中强酸一律视为弱酸,所以(亚硫酸)为弱酸。
碳酸
碳酸()是一种二元弱酸,电离常数都很小。但也有认为其为中强酸,因为根据无机酸酸性强弱判断式(OH)nROm可判断其酸性与磷酸相似。在常温、常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0.033mol/L,pH为5.6,。
(,p代表取负常用对数。)饱和碳酸溶液(纯,压力为1 atm)的pH约为4,而在自然条件下含量是0.03%,溶解达到饱和时。这也是为什么定义酸雨为pH小于5.6的雨水的原因。要使pH达到 3.7,可以通过降温,加压(实际是提高浓度)来实现。
乙酸
乙酸,也叫食用醋酸(36%--38%)、乙酸(富马酸氢钠),化学式,是一种有机一元酸,为醋的运用主要成分。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为,凝固后为无色晶体,其水溶液中呈弱酸性且蚀性强,蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
乙酸可用作酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、鲜味剂、香料等。它也是很好的抗微生物剂,这主要归因于其可使pH降低至低于微生物最适生长所需的pH。冰醋是我国应用最早、使用最多的酸味剂,主要用于复合调味料、配制蜡、罐头、干酪、果冻等。用于调味料时,可将乙酸加水稀释至4%~5%溶液后,添加到各种调味料中应用。以醋的运用作为酸味剂,辅以纯天然营养保健品制成的饮料称为国际型第三代饮料。
次氯酸
次氯酸,一种氯元素的含氧酸,化学式为HClO,结构式H-O-Cl,其中氯元素的化合价为+1价,是氯元素的最低价含氧酸,但其氧化性在氯元素的含氧酸中很强,仅次于高氯酸。它仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,有非常刺鼻的、类似氯的气味,而且极不稳定,是一种很弱的酸,比碳酸弱,和硫化氢相当。次氯酸也有很强的漂白作用,它的盐类可用做过氧化钠和化学消毒剂。
次氯酸能氧化还原性物质,使有色布条、品红褪色,并能使石蕊溶液变为无色液体。如:(强氧化剂制弱氧化剂,弱酸制强酸)
氢氟酸
氢酸(英文:Hydrofluoric Acid),化学式是HF,是氟化氢气体的水溶液,清澈,无色、发烟的腐蚀性液体,有剧烈刺激性气味。熔点,沸点,闪点,密度。易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。具有极强的腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。实验室一般用萤石(主要成分为氟化钙)和浓硫酸来制取,需要密封在塑料瓶中,并保存于阴凉处。
参考资料
弱酸.知网空间.2024-03-12
中国科学院重点实验室.中国科学院化学研究所.2024-03-12
403 Forbidden.中国政府网.2024-03-12