酸、鹼與離子平衡

強酸與弱酸

想像兩個人各拿到一枚硬幣要送出去。一個立刻把它丟出,另一個把它攥著、只是偶爾鬆手。這種意願上的差別——而不是各自手裡有多少硬幣——就是強酸與弱酸的區別。它關乎釋放質子的急切程度,而非濃度。

強酸在水裡基本上完全解離:幾乎每一個分子都交出了質子,所以溶液裡滿是自由的水合氫離子。弱酸只部分解離:任一時刻大多數分子仍攥著質子,只有一小部分放了手,與它的共軛鹼處於平衡。酸解離常數 Ka 精確地衡量一種酸落在這條譜線上的什麼位置。

這種區分對一切都很要緊——從酸反應得多快,到緩衝液如何表現。經典的陷阱是把「強」和「濃」弄混:一份稀的強酸,自由質子可能比一份濃的弱酸還少。「強」關乎釋放出去的比例;「濃」關乎溶進去的量。

鹽酸是強酸:0.1 mol/L 的溶液會給出幾乎 0.1 mol/L 的水合氫離子。醋酸是弱酸:同樣的 0.1 mol/L 只給出大約 0.001 mol/L 的水合氫離子,因為大部分仍未解離。

強酸完全解離,弱酸只部分解離——強弱是一個比例,不是一個量。

同樣的強弱之分也適用於鹼。氫氧化鈉是強鹼(完全解離),而氨是弱鹼,只部分地接受質子,使大多數分子未反應。

又稱
强酸与弱酸強酸與弱酸强弱酸強弱酸