酸（化合物名称）

简介

酸是一类化合物的统称。

酸在化学中狭义的定义是：在水溶液中电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物。由阿伦尼乌斯提出，此理论即为阿伦尼乌斯酸碱理论。

广义定义是：能够接受电子对的物质。

这类物质大部分易溶于水中，少部分，如：硅酸，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。

酸碱质子理论：较广义的定义，则认为反应中能提供质子的是酸，反之为碱，此定义称为布朗斯特(J. M. Bronsted)-劳里(T. M. Lowry)酸。此理论为酸碱质子理论。

Bronsted酸性是酸碱质子理论中的概念，代表某物质释放质子（H）的能力。具体说来，某物质HA，放出H后，变成A，则其Bronsted酸性是反应 HA = H + A 的平衡常数。该平衡常数越大，HA越容易释放质子，则其Bronsted酸性越强。

路易斯酸碱理论：由美国人路易斯(G. N. Lewis)提出。此理论定义酸为电子对的接受者，称为路易斯酸，范围更为广泛。酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应。

软硬酸碱理论：软硬酸碱理论是路易斯酸碱理论的延伸。在软硬酸碱理论中，酸、碱都被分别归为“硬”、“软”两种。

常见酸的性质

①盐酸（氢氯酸）（HCl）大多数氯化物均溶于水，电位序在氢之前的金属及大多数金属氧化物和碳酸盐都可溶于盐酸中，另外，Cl—还具有一定的还原性，并且还可与很多金属离子生成配离子而利于试样的溶解。常用来溶解赤铁矿（Fe₂O₃）、辉锑矿（Sb₂S₃）、碳酸盐、软锰矿(MnO₂)等样品。

②硝酸(HNO₃)具有较强的氧化性，几乎所有的硝酸盐都溶于水，除铂、金和某些稀有金属外，浓硝酸几乎能溶解所有的金属及其合金。铁、铝、铬等会被硝酸钝化，溶解时加入非氧化酸，如盐酸除去氧化膜即可很好的溶解。几乎所有的硫化物也都可被硝酸溶解，但应先加入盐酸，使硫以H₂S的形式挥发出去，以免单质硫将试样裹包，影响分解。除此之外，硝酸还很不稳定，在加热或光照的条件下能够分解成水、二氧化氮和氧气，并且硝酸浓度越高，就越容易分解。硝酸还有强氧化性，它能跟一些金属、非金属及还原性物质反应，结果，氮元素化合价降低，变为二氧化氮或一氧化氮（浓硝酸与金属非金属等反应生成二氧化氮，稀硝酸则生成一氧化氮）。另外，硝酸还可与蛋白质反应，使之变黄。

酸雨破坏的树木

酸雨破坏的树木

③硫酸（H₂SO₄）除钙、锶、钡、铅外，其它金属的硫酸盐都溶于水。热的浓硫酸具有很强的氧化性和脱水性，常用于分解铁、钴、镍等金属和铝、铍、锑、锰、钍、铀、钛等金属合金以及分解土壤等样品中的有机物等。硫酸的沸点较高（338℃），当硝酸、盐酸、氢氟酸等低沸点酸的阴离子对测定有干扰时，常加硫酸并蒸发至冒白雾（SO₃）来驱除。浓硫酸还有一些特殊性质：

『吸水性』浓硫酸可吸收物质表面的湿存水和气态物质中的水蒸气。例如，将浓硫酸敞口放在空气中，它将会吸收空气中的水蒸气，结果浓度变低。并且放出大量的热。

『脱水性』浓硫酸能将盐的结晶水或非游离态水以及某些有机物中的H、O元素以2：1的原子个数比脱出来，并生成水。

『强氧化性』浓硫酸能跟一些金属、非金属及还原性物质反应，结果，硫元素化合价降低，变为二氧化硫。

④硒酸（H₂SeO₄）selenic acid

分子量： 144.9 白色六方柱晶体，极易吸潮。熔点(℃)： 58沸点(℃)： 260(分解）相对密度： 2.95 ×10^3kg/m³，易溶于水，不溶于氨水，溶于硫酸。不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。具有强氧化性与强酸性（均强于硫酸）。其水溶液有腐蚀性和强烈的刺激性。

⑤磷酸（H₃PO₄）磷酸根具有很强的配位能力，因此，几乎90%的矿石都能溶于磷酸。包括许多其它酸不溶的铬铁矿、钛铁矿、铌铁矿、金红石等，对于含有高碳、高铬、高钨的合金也能很好的溶解。单独使用磷酸溶解时，一般应控制在500～600℃、5min以内。若温度过高、时间过长，会析出焦磷酸盐难溶物、生成聚硅磷酸粘结于器皿底部，同时也腐蚀了玻璃。纯净的磷酸是无色晶体，熔点42.3摄氏度，高沸点酸，易溶于水。磷酸是三元中强酸，分三步电离，不易挥发，不易分解，几乎没有氧化性。

⑥高氯酸（HClO₄）热的、浓高氯酸具有很强的氧化性，能迅速溶解钢铁和各种铝合金。是酸性最强的无机酸。能将Cr、V、S等元素氧化成最高价态。高氯酸的沸点为203℃，蒸发至冒烟时，可驱除低沸点的酸，残渣易溶于水。高氯酸也常作为重量法中测定SiO₂的脱水剂。使用HClO₄时，应避免与有机物接触，以免发生爆炸。

⑦氢氟酸（HF）氢氟酸的酸性很弱(氢氟酸与五氟化锑的混合物—氟锑酸酸性极强，比纯硫酸要强2×10^19倍），但 F¯的配位能力很强，能与 Fe、Al、Ti(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)、W(Ⅴ)、Nb(Ⅴ)、Ta(Ⅴ)、U(Ⅵ)等离子形成配离子而溶于水，并可与硅形成SiF4而逸出。能腐蚀玻璃。

⑧氢溴酸（HBr）无色或浅黄色液体，微发烟。分子量80.92，气体相对密度（空气=1）3.5；液体相对密度2.77(-67℃)；HBr47%水溶液1.49。熔点-88.5℃，沸点-67.0℃。易溶于氯苯、二乙氧基甲烷等有机溶剂。能与水、醇、乙酸混溶。露于空气及日光中因溴游离，色渐变暗。强酸性，具有与盐酸相似的刺激味。除铂、金和钽等金属外，对其他金属皆腐蚀，生成金属溴化物。还具有强还原性，能被空气中的氧及其他氧化剂氧化为溴。

⑨氢碘酸（HI）能与氟、硝酸、氯酸钾等剧烈反应。和碱金属接触会爆炸。加热可产生有毒的碘蒸汽。遇水或水蒸气时有强腐蚀性，能灼伤皮肤。

⑩氢氰酸（HCN）化学品中文名称：氰化氢，氢氰酸（水溶液）化学品英文名称： hydrogen cyanid技术说明书编码： 826 CAS No.： 74-90-8分子式： HCN分子结构： C原子以sp杂化轨道成键、存在碳氮叁键，分子为极性分子。分子量： 27.03

应用用途

酸的用途很广﹐许多工业和实验室都要用酸﹐常用的有硫酸﹑盐酸﹑硝酸。许多化学反应在水溶液中进行﹐pH值很重要。如将二氧化碳通入含Ca的溶液﹐能否得到碳酸钙沉淀﹐取决于溶液的pH值﹐某些反应须在恒定的pH值下进行﹐为此常用弱酸(碱)及其盐的溶液作缓冲溶液。正常人的血液pH≈7.4(其中含有HCO和HCO﹑HPO和HPO)﹐稍微变动就会影响健康。

浓酸与强酸

浓酸的危险性：

浓酸常有强烈腐蚀性，有些还伴有其他特性，如具有强氧化性和脱水能力的浓硫酸，能对人体造成严重的化学烧伤。

浓酸的特性：

浓硫酸

浓硫酸

浓氢氯酸含35%氯化氢分子，浓度约为11M，是无色液体，具高度挥发性和腐蚀性。

浓硝酸含70%HNO3分子，浓度约为16M，是无色液体(但很多时候因有分解反应令浓硝酸溶有红棕色的二氧化氮)，具高度挥发性，易分解出有毒的二氧化氮气体，硝酸有极强氧化性，因此造成极强腐蚀性。自我分解反应如下:4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2

浓硫酸含98%硫酸分子，浓度约为18M，是无色油状液体，不具挥发性，但具极强的腐蚀性、氧化性和脱水性。

浓酸注意事项：

浓酸应安放在通风柜中。人手处理浓酸时要戴防护手套和安全眼镜。

稀释浓酸时，是要慢慢地把浓酸加入搅动中大量水中而不能相反，否则可引致沸腾(突沸)，水连同强酸溅出可引致极大的危险。

若被强酸溅到人体，立即用大量清水冲洗伤口，再用小苏打溶液冲洗，严重则要立即送医治理。

强酸，是指在水溶液中完全电离的酸（硫酸这类多元酸不在此限），或以酸度系数的概念理解，则指pKa值 < 1.74的酸。这个值可以理解为在标准状况下，氢离子的浓度等同于加入强酸后的溶液浓度。

大部分强酸均是腐蚀性的，但当中亦有例外。例如超强酸当中的碳硼烷酸(H(CHB11Cl11)，其酸性比硫酸高百万倍，但却完全不带有腐蚀性[1]；相反，弱酸当中的氢氟酸（HF）却带有高度腐蚀性。它能够溶解极大部分的金属氧化物，诸如玻璃及除了铱以外的所有金属[2]。

强酸在水溶液中完全离解的化学方程式如下所示：

HA(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + A?(aq)

一般酸不会在水中完全离解，因此多以化学平衡而不是完全反应的形式表示，弱酸就是指不完全离解的酸。用酸度系数作为区别强酸与弱酸的作用并不明显（因为数值差距较难理解及不明显），因此用方程式去区别两者更为合理。

由于强酸在水溶液中完全离解，因此氢离子在水中的浓度等同于将该酸带到其他的溶液当中：

[HA] = [H+] = [A-]；pH = -log[H+]

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） - 可在水果中找到

乙酸（醋酸） - 可在醋中找到

单宁酸 - 可在茶中找到

酒石酸 - 可在葡萄中找到

柠檬酸 - 可在橙和柠檬中找到

柠檬中含有柠檬酸

苯甲酸 - 可在蚝油找到

历史回顾

人们对酸碱的认识经历了一个由浅人深，由低级到高级的认识过程。最初，人们对酸碱的认识只单纯地限于从物质所表现出来的性质上来区分酸和碱。认为具有酸味、能使石蕊试液变为红色的物质是酸；而碱就是有涩味、滑腻感，使红色石蕊变蓝，并能与酸反应生成盐和水的物质。1684年，Robert Boyle写到肥皂溶液是碱，能使被酸变红了的蔬菜恢复颜色。这可能是最早的有关酸、碱的记载了。后来，人们试图从组成上来定义酸。1777年法国化学家A. L. Lavoisier 提出了所有的酸都含有氧元素。后来从盐酸不含有氧的这一事实出发，1810年，英国化学家S. H. Davy 指出，酸中的共同元素是氢，而不是氧。随着人们认识的不断深化,1884年，瑞典化学家S.Arrhenius根据电解质溶液理论，定义了酸和碱。

性质

酸一般有腐蚀性。弱酸在水溶液中存在电离平衡如下﹕

[HA]﹑[H]﹑[A]分别是HA﹑H﹑A的物质的量浓度﹐是弱酸HA的电离平衡常数。例如﹐298K时乙酸的电离常数为1.8×10﹐氢氟酸为7.2×10。电离平衡常数随弱电解质的浓度和温度有很小的变化。

在一定温度下﹐弱酸的电离度因溶液变稀而增大﹐如0.10﹑1.0×10﹑1.0×10乙酸的电离度分别为1.34﹑13.4﹑42%﹐无限稀释时完全电离。

多元弱酸的电离是分步进行的。例如﹐磷酸分三步电离﹐每步都有相应的电离平衡常数﹕

水是无机化合物极好的溶剂﹐离子能被水分子强烈吸引而稳定﹐酸中 H是裸露的质子﹐直径为10皮米﹐能强烈地与水分子结合成H₃O。例如﹐水合高氯酸晶体HClO₄·H₂O实际上是由H₃O和ClO₄组成﹐在水溶液中H₃O和其他三个水分子结合成H₂O。常用H表示水溶液中的氢离子。

酸的通性：

（1）跟酸碱指示剂反应

紫色石蕊试液遇酸变红色 无色酚酞试液遇酸不变色

（2）跟活泼金属（金属活动性顺序表中比氢强的金属）发生置换反应：

酸 + 金属→ 盐 + 氢气

例：2HCl+Fe=FeCl₂+H₂↑

（3）跟碱性氧化物反应：

酸 +碱性氧化物→ 盐+水

3H₂SO₄+Fe₂O₃=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

（4）跟某些盐反应

酸 + 盐 → 新酸 + 新盐

H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO₄ ↓

（5）跟碱发生中和反应

酸 + 碱 → 盐 + 水

2HCl+Ba(OH)₂=BaCl₂+2H₂O

像以上的（3）（4）（5）反应中，都是两种化合物互相交换成分，生成新的两种化合物，我们把它叫做复分解反应。

复分解反应是有一定的要求的，要求反应物必须要溶于水

（如果有酸，只须酸溶于水即可），而且生成的产物中必须要有气体或沉淀或水（其中1个即可）。

注：若生成H₂CO₃必须写成H₂O + CO₂↑

正如 Na₂CO₃ + 2HCl =2NaCl + H₂O + CO₂↑ 这里有气体生成，（也有水生成）

BaCl₂ + Na₂SO₄ =BaSO₄↓ + 2NaCl 这里BaSO₄是一种不溶于水的沉淀

NaCl能和硫酸反应因为生成的HCl逸出使反应不断正向移动，此反应可用于实验室制取HCl气体。

分类

1.根据有机无机分为无机酸和有机酸

有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机酸是羧酸，其酸性源于羧基(-COOH)。磺酸 (-SO₃H)等也属于有机酸。有机酸可与醇反应生成酯。

2.根据是否含氧分为含氧酸和无氧酸

含氧酸（如硫酸H₂SO₄、碳酸H₂CO₃等）无氧酸（如盐酸HCl、氢氟酸HF等）

3.根据从酸分子中可以电离出H的个数

可以分为一元酸（HCl）、二元酸（H₂SO₄）、三元酸（H₃PO₄）

4.根据酸性强弱将酸分为强酸，中强酸，弱酸（是否能完全电离）

强酸(HCl等) 中强酸（H₃PO₄等）弱酸（H₂CO₃等）

5.根据是否是中心原子得电子分为强氧化性酸和非强氧化性酸

强氧化性酸（HNO₃等）

鉴定

①加紫色石蕊试液变红色的是酸溶液

②加活泼金属Mg、Fe、Zn等有氢气放出

酸性强弱比较

根据酸在水溶液中电离度的大小，有强酸和弱酸之分，一般认为，强酸在水溶液中完全电离，如盐酸、硝酸；弱酸在水溶液中部分电离，如乙酸、碳酸。

• 强酸：高氯酸，氢碘酸，硫酸，氢溴酸，盐酸，硝酸，碘酸等。
• 中强酸：草酸（乙二酸），亚硫酸，磷酸，丙酮酸，，亚硝酸
• 弱酸：碳酸（有人认为是中强酸）  ，柠檬酸，氢氟酸，苹果酸，葡萄糖酸，甲酸，乳酸，苯甲酸，丙烯酸，乙酸(醋酸)，丙酸，硬脂酸，氢硫酸，次氯酸，硼酸
• 含氧酸﹐将其较为常见的一种称某酸﹐其他含氧酸按成酸元素的氧化数较某酸高﹑低或有无过氧─O─O─结构而命名。例如氯酸HClO₃(氯的氧化数为+5)﹑高氯酸HClO4(氧化数+7)﹑亚氯酸HClO₂(氧化数为+3)﹑次氯酸HClO(氧化数+1)﹔又如HSO﹑H₂S₂O8中含有─O─O─键﹐称过氧一硫酸﹑过氧二硫酸。两个简单含氧酸缩去一分子水后生成的酸称焦酸(或称一缩某酸)﹐也有用重作词头来命名的简单含氧酸脱去(全部)氢氧基而生成的基称醯基﹐如─SO─称硫醯基﹐CrOCl称铬醯氯。若把含氧酸的化学式写成MO(OH)(M为金属)﹐就可以根据 值来判断常见含氧酸的强弱﹕ =0 极弱酸﹐如硼酸H₃BO₃

（1）非金属的非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强

（2）同主族非金属氢化物溶于水后的酸性，从上到下酸性越来越强

（3）同一非金属元素不同价态含氧酸的酸性，非金属的价态越高酸性越强

中学阶段常见的强酸有：盐酸、硫酸、高氯酸、氢溴酸、氢碘酸。

常见的中强酸有：磷酸、亚硫酸。

常见的弱酸有：氢氟酸、醋酸、氢硫酸、碳酸、次氯酸、硅酸、偏铝酸。

（1）强酸制弱酸

反应的本质是生成了弱电解质或更弱电解质。

例如：实验室制二氧化硫、实验室制二氧化碳、实验室制硫化氢气体、工业制磷酸。

（2）气体除杂

中性气体中若有酸性气体可以将混合气体通入碱性溶液中来除去杂质气体。对于弱酸性气体中含有较强的酸性气体可以将酸性气体通入前者的饱和酸式盐溶液中，这样既除去了杂质气体，又不会引入新杂质还可以减少因为气体溶解而损耗原气体。

（3）判断离子共存

因为弱酸在水中都不完全电离，所以无论是弱酸根离子，弱酸的酸式根离子都不和 大量共存，而且因为弱酸的酸式根离子还能电离出，所以它还不能和 大量共存。

常见酸的酸性强弱

HClO4>HI>HBr>HCl>HNO3>H2SeO4>H2SO4>HClO3（以 上为 强酸） >H2C2O4( 草 酸）>H2SO3>H3PO4>CH3COCOOH （丙 酮酸） >HNO2>HF>HCOOH>( 以 上 为 中 强 酸） C3H6O3 （乳酸） >C6H5COOH( 苯 甲 酸 )>CH2=CH-COOH( 丙 烯酸)>CH3COOH>C2H5COOH(丙酸 )>C17H33COOH(油酸 )>C17H35COOH（硬脂酸） >H2CO3>H2S>HClO>H3BO3>H2SiO3 >C6H5OH（苯酚）

酸性常用该酸的标准溶液（温度 25 ℃，标压，C=1.0mol/L) 的PKa 表示，即酸度常数。

在弱酸中，应依照酸的解离常数来判断。 （数值越小酸性越强）

HIO30.31 H2S2O30.6 H4P2O70.7 H2CrO4 0.74 HSCN 0.9H3PO2 1.23 H3PO3 1.43 H2SO3 1.91 HClO2 1.95 H3PO4 2.18H3AsO4 2.21 HNO2 3.15 HF 3.17 HCNO 3.48 H2CO3 6.35H2S 7.02 HClO 7.53 HBrO 8.63 HCN 9.21 H3BO3 9.24H3AsO3 9.29 H2SiO3 9.77 HIO 10.64 H2O2 11.65 HAlO2 12.2