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前言
早期酸堿認(rèn)識(shí) 17世紀(jì)末期，英國(guó)化學(xué)家波義耳才跟據(jù)實(shí)驗(yàn)的理論提出了樸素的酸堿理論： 酸：凡是該物質(zhì)水溶液能溶解一些金屬，能與堿反應(yīng)失去原先特性，能使石蕊水溶液變紅的物質(zhì)。 堿：凡是該物質(zhì)水溶液有苦澀味，能與酸反應(yīng)是失去原先特性，能使石蕊水溶液變藍(lán)色的物質(zhì)。 但是，從我們現(xiàn)在的眼光來看，這個(gè)理論明顯有很多漏洞，如碳酸氫鈉，他符合堿的設(shè)定，但是它是一種鹽。這個(gè)理論主要跟很多鹽相混淆 。 阿侖尼烏斯電離理論 1889年，瑞典科學(xué)家阿倫尼烏斯（Arrhenius總結(jié)大量事實(shí)， 提出了酸堿的電離理論： 凡是在水溶液中能電離出H+的物質(zhì)就是酸，能電離出OH-的物質(zhì)叫堿。酸堿中和的反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是H+和OH-反應(yīng)生成H2O。 但是，該理論的缺點(diǎn)是將酸堿局限在能在水溶液中分別生成H+和OH-的物質(zhì)，對(duì)于非水體系及不含H+和OH-成分的物質(zhì)的酸堿性無能為力。 酸堿溶劑理論 酸堿的溶劑理論是由富蘭克林于1905年提出的，該理論的要點(diǎn)是： 能生成和溶劑相同的正離子者為酸，能生成與溶劑相同的負(fù)離子者為堿。 但是，它的缺點(diǎn)是只能應(yīng)用于能電離的溶劑中，無法解釋在不電離的酸堿或無溶劑的酸堿體系。例如，苯不電離，NH3和HC1在苯中也不電離，但NH3和HC1在苯中同樣可以反應(yīng)生成NH,C1。又如，NH3和HC1能在氣相進(jìn)行反應(yīng)，同樣也是溶劑論無法解釋的。 酸堿質(zhì)子理論 酸堿質(zhì)子理論是由丹麥化學(xué)家波浪斯特和英國(guó)化學(xué)家勞里同時(shí)在1923年提出的，又名布朗斯特-勞里酸堿理論 酸的定義：凡是可以釋放質(zhì)子的分子或離子稱為酸，或者是布朗斯特酸 堿的定義：凡是能接受氫離子的分子或離子稱為堿，或者是布朗斯特堿 酸堿質(zhì)子理論中沒有“鹽”的概念 酸堿質(zhì)子理論終于將酸堿概念從“水體系”推廣到“質(zhì)子體系 ，提出了“共扼酸堿對(duì)”的概念。 也更加方便的可以計(jì)算PKa，PKb（酸堿的解離常數(shù)）
但是，質(zhì)子理論也有局限性，它只限于質(zhì)子的給予和接受，對(duì)于無質(zhì)子參與的酸堿反應(yīng)就無能為力了。 路易斯廣義酸堿電子理論 1923年共價(jià)鍵理論的創(chuàng)建者美國(guó)化學(xué)家路易斯(G.N.Lewies)不受電力學(xué)說的束縛，結(jié)合酸堿的電子結(jié)構(gòu)，從電子對(duì)的配給和接受出發(fā)，提出了酸堿的電子理論。 電子理論的焦點(diǎn)是電子對(duì)的配給和接受，他認(rèn)為： 堿是電子的給予體，這對(duì)電子可以用來使別的原子形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。酸是電子的接受體，它利用堿所具有的孤對(duì)電子使其本身的原子達(dá)到穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。 酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是堿的未共用電子對(duì)通過配位鍵躍遷到酸的空軌道中，生成酸堿配合物的反應(yīng)。 所以，路易斯酸就是親電試劑，路易斯堿就是親核試劑。 路易斯酸有以下分類：可以接受電子的分子如BF,ALCl，ZnCl，F(xiàn)eCl等，金屬離子：Li+，Cu2+等，正離子：R+,Br+,NO2,H+. 路易斯堿有以下類型：具有未共享電子對(duì)原子的化合物，如：NH,ROH，RSH,R2C=O，等，負(fù)離子：如X-，HO-，HS-，RO-，另外還有烯或芳香化合物。 這一理論很好的解釋了一些不能釋放H的物質(zhì)本質(zhì)上也是算，一些不能接受質(zhì)子的物質(zhì)本質(zhì)上也是堿。同時(shí)也使酸堿理論脫離了氫元素的束縛。將酸堿理論的范圍更加的擴(kuò)大。 皮爾遜軟硬酸堿理論 1963年美國(guó)化學(xué)家皮爾松(R.G.Pearson)以Lewis酸堿為基礎(chǔ)，把Lewis酸堿軟、硬兩大類。 把體積小、正電荷高、可極化性低的中心原子稱為硬酸，體積大，正電荷數(shù)低，可極性化高的中心原子稱作軟酸。 將電負(fù)性高，極性化低，難以被氧化的配位原子稱為硬堿，反之為軟堿。 并提出：“硬親硬，軟親軟，軟硬交界就不管”的經(jīng)驗(yàn)原則。 所謂親就是容易和生成的物質(zhì)比較穩(wěn)定，如：硬酸Na和硬堿C1等，但是軟與硬也不是絕對(duì)不反應(yīng)，只是產(chǎn)物不穩(wěn)等而己。 幾乎所用的離子，分子和原子團(tuán)都能歸納到軟硬酸堿中，這就大大擴(kuò)展了酸堿的范圍，使酸堿理論更深，更明確。軟硬酸堿規(guī)則是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)，對(duì)解釋酸堿的反應(yīng)，酸堿加合物的穩(wěn)定性，起到了一定的預(yù)測(cè)和指導(dǎo)意義。 但是，它僅限于定性反應(yīng)應(yīng)用，并有一定的局限性和許多例外情況，目前還沒有定量和半定量的標(biāo)準(zhǔn)，有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展。 習(xí)題 下面足10位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。請(qǐng)問他們各是哪國(guó)科學(xué)家？分別于哪一年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?獲獎(jiǎng)的原因是什么？ (1) Emil Fischer (2) A Dolf Windaus (3) victor Grignard (4) Sir Walter Haworth (5) Sir Rohert Rohinson (6) Otto Dicls (7) Giulio Natta (8) Luis Federico Leloir (9) Roald Hoffmann （10）Alan Gmac Diarmid |
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