均衡的概念

以前，酸、碱和盐是通过对其水溶液的测试来确定的。酸被定义为在水中引起酸味、使蓝色石蕊呈红色并中和碱的物质。如果某种物质的水溶液尝起来有苦味、使红色石蕊呈蓝色或中和酸，则称为碱。盐是一种非反应性物质，在水溶液中对石蕊没有影响。根据法拉第的说法，电解质是酸、碱和盐。此外，李比希提出酸是可以被金属取代的含氢化合物。

• 酸：酸度是酸的一个显着特征。酸性物质通常非常酸。除了盐酸，我们的环境中还有许多其他类型的酸。柠檬和橙子等柑橘类水果含有柠檬酸和抗坏血酸，而罗望子酱中含有酒石酸。
• 碱基：碱基使红色石蕊试纸变成蓝色，而蓝色石蕊试纸保持蓝色。它们有苦味和肥皂味。其他常见的碱包括用于烹饪的碳酸氢钠和家用漂白剂。
• 盐类：除氯化钠外，其他常见盐类包括硝酸钠、硫酸钡等。氯化钠又称食盐，是盐酸（酸）和氢氧化钠（碱）反应的副产物。一簇带正电的钠离子和带负电的氯离子通过固体氯化钠中的静电力结合在一起。相反电荷之间的静电力与介质的介电常数成反比。

换句话说，将酸性化合物和碱性化合物结合可能会产生盐。水是通用溶剂，其介电常数为 80。因此，当氯化钠溶解在水中时，水的介电常数会降低静电力，使离子在溶液中自由移动。由于与水分子的水合作用，它们也被很好地分离。

电离和解离

当固体离子化合物溶解在水中时，会发生离解，即离子从离子晶体中分离出来。另一方面，电离是中性分子溶解在溶液中时分解成带电离子的过程。离子化程度由离子键的强度和离子溶剂化程度决定。以下是酸和碱的三个最重要的现代概念。

阿累尼乌斯概念

According to the Arrhenius concept, acids are substances that produce H⁺ ions when dissolved in water, whereas bases are substances that produce OH^– ions when dissolved in water. Acid-base reactions, according to Arrhenius, are distinguished by acids dissociating in aqueous solution to form hydrogen ions and bases dissociating in an aqueous solution to form hydroxide ions.

HA →   H⁺ + A^– (Acid)

Arrhenius 概念的局限性：

1. 没有水，酸和碱就不能存在。无水 HCl 不能函数酸。 HCl 仅在水中充当酸，而在任何其他溶剂中均不充当酸。
2. 这个概念没有解释为什么非水溶剂中的物质是酸性或碱性的。
3. 尽管涉及盐形成的反应可以在没有溶剂的情况下发生，但中和过程仅适用于可能在水溶液中发生的反应。
4. 一些盐，如 AlCl ₃ ，在水溶液中具有无法解释的酸性字符。
5. 要定义 NH ₃的基本性质，需要进行扩展和人为的解释。

Bronsted-Lowry 概念

Bronsted and Lowry offered a broader concept of acids and bases in 1923. According to them, an acid is any hydrogen-containing material (molecule, anion, or cation) that may give a proton to another, whereas a base is any hydrogen-containing material (molecule, anion, or cation) that can absorb a proton from another. As a result, acids are proton donors and bases are proton acceptors.

共轭酸碱对

考虑一个反应

H ₂ O + HCl ⇔ H ₃ O ⁺ + Cl ^–

HCl 在该反应中向水提供质子，因此是一种酸。另一方面，水从 HCl 接受质子并因此成为碱。 H ₃ O ⁺离子在逆反应中向Cl ^-离子提供质子，在平衡状态下Cl - 离子以与正反应相同的速率进行，因此H ₃ O ⁺ ，离子是酸。 Cl ^–离子是碱，因为它接受来自 H ₃ O ⁺离子的质子。共轭酸碱对是酸碱对，其中反应的成员可以通过质子的获得或损失彼此形成。

Bronsted Lowry 概念的局限性：

1. Bronsted Lowry 无法解释在 COCl ₃等非质子溶剂中发生的反应。
2. 它不能解释酸性氧化物如 etc. 和碱性氧化物如 etc. 之间的反应，这种反应在没有溶剂的情况下很容易发生，例如（无质子转移）
3. BF ₃ 、AlCl ₃等物质不含氢，因此它们不能提供质子，但它们仍然具有酸的作用。

刘易斯概念

酸碱反应的路易斯理论指出，碱提供电子对，而酸接受电子对。因此，路易斯酸是电子对受体。 Lewis理论的优点是能够补充氧化还原模型。当电子从一个原子转移到另一个原子时会发生氧化还原反应，导致一个或多个原子的氧化数发生净变化。刘易斯理论还提出，当酸与碱反应时，它们共享一对电子，但原子的氧化数没有变化。要么电子从一个原子转移到另一个原子，要么原子共享一对电子。

Al(OH) ₃ + 3H ⁺ → Al ³⁺ + 3H ₂ O（氢氧化铝作为碱）

Al(OH) ₃ + OH ^– → Al(OH) ₄ ^– （氢氧化铝起酸的作用）

这些反应清晰可见：氢氧化铝在接受质子时充当碱。它在接受电子时起酸的作用。这种路易斯酸碱理论也解释了为什么像二氧化碳这样的非金属氧化物溶解在水中会形成像碳酸 H ₂ CO ₃这样的酸。

刘易斯概念的局限性

1. 刘易斯的概念提供了一个包含所有配位反应和化合物的概括性想法。这并非总是如此。
2. 刘易斯概念没有提供关于酸和碱的相对强度的想法。
3. 刘易斯概念与酸碱反应概念相矛盾。
4. Lewis 的概念没有解决诸如 HCl 之类的质子酸的行为。

示例问题

问题1：酸碱盐中的盐是什么？

回答：

A salt is a substance formed by the reaction of an acid and a base in chemistry. Positive ions (cations) of bases and negative ions (anions) of acids make up salts. The neutralisation reaction occurs when acid and base react.

问题 2：NH ₄ Cl 是碱性盐吗？

回答：

Because it is a salt of a strong acid (i.e. hydrochloric acid) and a weak base, ammonium chloride (chemical formula NH₄Cl) is an acid salt (i.e. ammonium hydroxide).

问题3：酸的种类有哪些？

回答：

There are two main types of acids: organic acids and inorganic acids.

问题 4：当盐与 HCl 反应时会发生什么？

回答：

The acid is weak hydrochloric acid, and the metal is iron. To generate iron (II) chloride and hydrogen, diluted hydrochloric acid is added to the iron filings. Iron replaces hydrogen from hydrochloric acid in this reaction, resulting in iron chloride and hydrogen. This is a simple displacement reaction in the case of gas.

问题5：盐是碱性的还是酸性的？

回答：

Only when a weak acid conjugate base is present in the salt does it become basic. Sodium chloride, for example, contains chloride (Cl^–), the conjugate base of HCl.