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前言
早期酸堿認識 17世紀末期，英國化學家波義耳才跟據實驗的理論提出了樸素的酸堿理論： 酸：凡是該物質水溶液能溶解一些金屬，能與堿反應失去原先特性，能使石蕊水溶液變紅的物質。 堿：凡是該物質水溶液有苦澀味，能與酸反應是失去原先特性，能使石蕊水溶液變藍色的物質。 但是，從我們現在的眼光來看，這個理論明顯有很多漏洞，如碳酸氫鈉，他符合堿的設定，但是它是一種鹽。這個理論主要跟很多鹽相混淆 。 阿侖尼烏斯電離理論 1889年，瑞典科學家阿倫尼烏斯（Arrhenius總結大量事實， 提出了酸堿的電離理論： 凡是在水溶液中能電離出H+的物質就是酸，能電離出OH-的物質叫堿。酸堿中和的反應實質就是H+和OH-反應生成H2O。 但是，該理論的缺點是將酸堿局限在能在水溶液中分別生成H+和OH-的物質，對于非水體系及不含H+和OH-成分的物質的酸堿性無能為力。 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離子者為堿。 但是，它的缺點是只能應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生成NH,C1。又如，NH3和HC1能在氣相進行反應，同樣也是溶劑論無法解釋的。 酸堿質子理論 酸堿質子理論是由丹麥化學家波浪斯特和英國化學家勞里同時在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 酸堿質子理論中沒有“鹽”的概念 酸堿質子理論終于將酸堿概念從“水體系”推廣到“質子體系 ，提出了“共扼酸堿對”的概念。 也更加方便的可以計算PKa，PKb（酸堿的解離常數）
但是，質子理論也有局限性，它只限于質子的給予和接受，對于無質子參與的酸堿反應就無能為力了。 路易斯廣義酸堿電子理論 1923年共價鍵理論的創建者美國化學家路易斯(G.N.Lewies)不受電力學說的束縛，結合酸堿的電子結構，從電子對的配給和接受出發，提出了酸堿的電子理論。 電子理論的焦點是電子對的配給和接受，他認為： 堿是電子的給予體，這對電子可以用來使別的原子形成穩定的電子層結構。酸是電子的接受體，它利用堿所具有的孤對電子使其本身的原子達到穩定的電子層結構。 酸堿反應的實質是堿的未共用電子對通過配位鍵躍遷到酸的空軌道中，生成酸堿配合物的反應。 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，FeCl等，金屬離子：Li+，Cu2+等，正離子：R+,Br+,NO2,H+. 路易斯堿有以下類型：具有未共享電子對原子的化合物，如：NH,ROH，RSH,R2C=O，等，負離子：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的物質本質上也是算，一些不能接受質子的物質本質上也是堿。同時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大。 皮爾遜軟硬酸堿理論 1963年美國化學家皮爾松(R.G.Pearson)以Lewis酸堿為基礎，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，正電荷數低，可極性化高的中心原子稱作軟酸。 將電負性高，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”的經驗原則。 所謂親就是容易和生成的物質比較穩定，如：硬酸Na和硬堿C1等，但是軟與硬也不是絕對不反應，只是產物不穩等而己。 幾乎所用的離子，分子和原子團都能歸納到軟硬酸堿中，這就大大擴展了酸堿的范圍，使酸堿理論更深，更明確。軟硬酸堿規則是一個經驗性的總結，對解釋酸堿的反應，酸堿加合物的穩定性，起到了一定的預測和指導意義。 但是，它僅限于定性反應應用，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準，有待進一步的研究和發展。 習題 下面足10位諾貝爾化學獎獲得者。請問他們各是哪國科學家？分別于哪一年獲得諾貝爾化學獎?獲獎的原因是什么？ (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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