质子酸是什么
基本内容
任何能释放出质子(H+)的物质(包括分子和离子);称为质子酸
NH、HPO、Cu(HO)、等都是质子酸,因为它们都能给出质子
酸碱质子论
英文名称:Brφnstde-Lowry acid-base concept
说明:凡能给出质子的分子或离子叫酸(即质子酸),凡能和质子结合的分子或离子叫碱(即质子碱)。例如HCl、H2SO4、CH3COOH、HCO-3、NH+4等都能放出质子,它们都是酸。NaOH、NH3、CH3COO-、CO2-3等都能夺取质子,它们都是碱。按照酸碱质子论,酸碱反应是质子转移的反应。1923年丹麦的布仑斯惕(Brφnsted)和英国的劳里(Lowry)分别提出,所以又称布朗斯台德-劳里酸碱论。
酸给出质子后,变成碱,同理,碱接受质子后,变成酸。所以:酸 = 碱 + 质子
处于上述关系式中的一对酸和碱,互称为共轭酸碱。Cl- 是HCl的共轭碱 , 而HCl 是Cl- 的共轭酸。H2O 作为一种酸时,其共轭碱是OH- ; 而H2O 作为 一种碱时,其共轭酸是 H3O+。
氟硫酸(FSO3H)一种含氟的强酸。我们可以把它看作硫酸与氢氟酸的酐(anhydride)。氟硫酸的迅速水解就产生H2SO4与HF。这超强酸也用在分支烷与芳香化合物的烷基化反应,又能催化单烯的聚合,制造有用的高分子。
氟硫酸与五氟化锑的等比混合物,称为「魔法酸」(magic acid),强度达H0~-23。这是1994年诺贝尔化学得主奥拉(G. A. Olah)教授在凯斯西储大学时,研究碳阳离子的稳定化所开拓的试剂。这麼强的酸离子化所得的共轭碱是没有任何亲核性的,故产生的碳阳离子不会被中和(如本身很不稳定,则只会重排生成较稳定的结构,但仍会是碳阳离子)。魔法酸的发现很戏剧化:
1、966年耶诞节过后,奥拉教授的一位研究生不知是贪玩或无意,把庆节的蜡烛取一小块丢进他配好的强酸中,使他吃惊的是蜡块竟然溶解了。好奇心驱使这学生拿了溶液去测定核磁共振光谱(NMR),又发现只有叔丁基(CH)3C的讯号。
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