一、强酸
强酸的判断标准为其在水溶液中的电离常数,一般来说pKa(酸度系数,电离常数的负对数)小于1的为强酸(注:pKa=1~4为中强酸,大于4为弱酸。),有些pKa值为零点几的酸也可被视为强酸。
强酸主要指高锰酸、盐酸(氢氯酸)、硫酸、硝酸、高氯酸、硒酸、氢溴酸、氢碘酸、氯酸,其中高氯酸、氢碘酸、氢溴酸、盐酸(氢氯酸)、硫酸、硝酸合称为六大无机强酸。
性质:
(1)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)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
(6)在水溶液中完全电离。用于判断是否为强酸
二、强碱
通常指溶液能使特定指示剂变色的物质(如使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红等),在标准情况下(浓度为0.1mol/L),pH值大于7。在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子,与酸反应形成盐和水。所谓强碱、弱碱是相对而言,碱溶于水能发生完全电离的,属于强碱。碱金属和部分碱土金属对应的碱一般是强碱。
以强碱氢氧化钠为例:
1、碱性
氢氧化钠溶于水中会完全解离成钠离子与氢氧根离子,所以它具有碱的通性。
它可与任何质子酸进行酸碱中和反应(也属于复分解反应):
NaOH + HCl = NaCl + H₂O
同样,其溶液能够与盐溶液发生复分解反应与配位反应:
NaOH + NH₄Cl = NaCl +NH₃·H₂O
2、有机反应
许多的有机反应中,氢氧化钠也扮演着类似催化剂的角色,
如皂化反应:
RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH[7]
也可催化许多其他反应,如环氧烷开环、卤仿反应等:
I2+NaOH+R(CH3)C=O → R-COONa+CHI3(生成碘仿)
氢氧化钠可以和卤代烃等发生亲核取代反应,如:
CH3CH2Cl+NaOH → CH3CH2OH+NaCl
也可能使卤代烃发生消除:
CH3CH2Cl+NaOH → CH2=CH2+NaCl+H2O
氢氧化钠在强热下可以使羧酸发生脱羧反应,例如:
R-COONa+NaOH → RH+Na2CO3[8]
3、颜色反应
它能与指示剂发生反应:
氢氧化钠溶液滴入酚酞试液后变红
氢氧化钠溶液是碱性,使石蕊试液变蓝,使酚酞试液变红。