酸、碱与离子平衡

强酸与弱酸

想象两个人各拿到一枚硬币要送出去。一个立刻把它丢出,另一个把它攥着、只是偶尔松手。这种意愿上的差别——而不是各自手里有多少硬币——就是强酸与弱酸的区别。它关乎释放质子的急切程度,而非浓度。

强酸在水里基本上完全解离:几乎每一个分子都交出了质子,所以溶液里满是自由的水合氢离子。弱酸只部分解离:任一时刻大多数分子仍攥着质子,只有一小部分放了手,与它的共轭碱处于平衡。酸解离常数 Ka 精确地衡量一种酸落在这条谱线上的什么位置。

这种区分对一切都很要紧——从酸反应得多快,到缓冲液如何表现。经典的陷阱是把「强」和「浓」弄混:一份稀的强酸,自由质子可能比一份浓的弱酸还少。「强」关乎释放出去的比例;「浓」关乎溶进去的量。

盐酸是强酸:0.1 mol/L 的溶液会给出几乎 0.1 mol/L 的水合氢离子。醋酸是弱酸:同样的 0.1 mol/L 只给出大约 0.001 mol/L 的水合氢离子,因为大部分仍未解离。

强酸完全解离,弱酸只部分解离——强弱是一个比例,不是一个量。

同样的强弱之分也适用于碱。氢氧化钠是强碱(完全解离),而氨是弱碱,只部分地接受质子,使大多数分子未反应。

又称
强酸与弱酸強酸與弱酸强弱酸強弱酸