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  • 在酸堿質(zhì)子理論中,硼酸是酸嗎?

    在酸堿質(zhì)子理論中,硼酸是酸嗎?
    硼酸在水中并不是給出自身的質(zhì)子,而是接受了H2O分子的O原子提供的孤對電子,形成B(OH)4-,因此硼酸不是質(zhì)子酸而是路易斯酸.這是否可以理解為在酸堿質(zhì)子理論中,硼酸不是酸呢?
    化學人氣:895 ℃時間:2020-04-14 12:01:17
    優(yōu)質(zhì)解答
    是的.
    其實一般我們寫硼酸都寫H3BO3,當然你寫成氧化物形式也可以.
    硼酸雖然寫成H3BO3,但不是像硫酸H2SO4一樣電離出H+,而是和水反應形成H+.因為它的結(jié)構(gòu)是 B(OH)3,B還需要一對電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),會奪去水中氫氧根.
    H3BO3 + H2O == [B(OH)4]- + H+酸堿質(zhì)子理論是不適用于兩性無機物的。這個理論取得了很大成功,但它的局限性也早就暴露出來。曾錯誤地認為NH3和H2O形成弱電解質(zhì)NH4OH分子,然后離解出OH-+等。由于阿累尼烏斯的酸堿離子理論不能解一些非水溶液中進行地酸堿反應等問題,1923年布朗特(Bronsted)提出了酸堿質(zhì)子理論,把酸堿概念加以推廣。酸堿質(zhì)子理論認為凡是能給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸,凡是能與質(zhì)子結(jié)合的物質(zhì)都是堿。即酸是質(zhì)子的給予體,堿是質(zhì)子的接受體。這樣,一個酸給出質(zhì)子后余下的部分自然就是堿,因為它本身就是與質(zhì)子結(jié)合的。它們的關系如下:這種關系叫做酸堿的共軛關系,式中略去了HB和B可能出現(xiàn)的電荷。右邊的堿是左邊酸的共軛堿,左邊的酸是右邊堿的共軛酸,兩者組成一個共軛酸堿對,它們只直差一個質(zhì)子。例如,從以上例子可以看出,酸和堿可以是分子,也可以是陽離子和陰離子。還可以看出,像HPO2-4這樣的 物質(zhì),既表現(xiàn)酸,也表現(xiàn)為堿,所以它是兩性物質(zhì)。同理,H2O,HCO-3, [B(OH)4]-等也是兩性物質(zhì)。根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,酸堿在溶液中所表現(xiàn)出來的強度,不僅與酸堿的本性有關,也與溶劑的本性有關。我們所能測定的是酸堿在一定溶劑中表現(xiàn)出來的相對強度。同一種酸或堿,如果溶于不同的溶劑,它們所表現(xiàn)的相對強度就不同。例如HOAc在水中表現(xiàn)為弱酸,但在液氨中表現(xiàn)為強酸,這是因為液氨奪取質(zhì)子的能力(即堿性)比水要強得多。這種現(xiàn)象進一步說明了酸堿強度的相對性。酸堿質(zhì)子理論中的酸堿反應是酸堿之間的質(zhì)子傳遞。例如: 這個反應無論在水溶液中、苯或氣相中,它的實質(zhì)都是一樣的。HCL是酸,放出質(zhì)子給NH3,然后轉(zhuǎn)變成共軛堿CL-,NH3是堿,接受質(zhì)子后轉(zhuǎn)變成共軛酸NH4+。強堿奪取了強酸放出的質(zhì)子,轉(zhuǎn)化為較弱的共軛酸和共軛堿。 酸堿質(zhì)子理論不僅擴大了酸堿的范圍,還可以把酸堿離解作用、中和反應、水解反應等,都看作是質(zhì)子傳遞的酸堿反應。由此可見,酸堿質(zhì)子理論更好地解釋了酸堿反應,擺脫了酸堿必須在水中才能發(fā)生反應的局限性,解決了一些非水溶劑或氣體間的酸堿反應,并把水溶液中進行的某些離子反應系統(tǒng)地歸納為質(zhì)子傳遞的酸堿反應,加深了人們對酸堿和酸堿反應的認識。但是酸堿質(zhì)子理論不能解釋那些不交換質(zhì)子而又具有酸堿性的物質(zhì),因此它還存在著一定的局限性。由于酸堿電子理論概括的酸堿范圍太寬,使其實用價值受到一定的限制。
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