质子得失和湮灭

文摘   2024-09-19 05:11   上海  

      氧化还原反应的实质是电子得失,而在非氧化还原反应中有一大类重要反应是质子得失。

2CH3COOH+Ca(OH)2 (CH3COO)2Ca+2H2O

2CH3COOH+CaO (CH3COO)2Ca+H2O

2CH3COOH+CaCO3 (CH3COO)2Ca+CO2+H2O

CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+

CH3COOH+NaL CH3COONa+HL

      以上反应中失去质子的是CH3COOH,得到质子的是OH-CO32-H2O和某种弱酸根L-等。

      H2O不仅是获得质子的产物,在水溶液反应中H2O还是质子的重要提供者:

CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-

Al3++3H2O Al(OH)3+3H+

Al2S3+6H2O 2Al(OH)3+3H2S

      因此比普通酸碱电离理论更上位的酸碱质子理论应运而生,“释放出质子的物质叫酸,结合质子的物质叫碱”。以上数例中CH3COOH、 H2OAl3+都是酸, Ca(OH)2CaOCaCO3、 H2ONaL都是碱。

      以上所例均为非氧化还原(复分解)反应,其实质子在氧化还原反应中也不常缺席。如:

8H++2NO3-+3Cu 3Cu2++2NO+4H2O

      本反应中硝酸失去了8H+,谁得了它们呢?NO3-吧。假定该反应被理解为分步进行,先是Cu被氧化成了CuO

2NO3-+3Cu+2H+ 3CuO+2NO+H2O

3CuO+6H+ 3Cu2++3H2O

      这就看出来H+NO3-CuO俘获,或者说全部由O-2获得,归宿还是H2O

      还有一种更特殊的反应,就是H+亲自俘获电子成了氧化剂:

2H++Zn H2+Zn2+

      这时只有电子得失,质子就只有湮灭没有获得了。谁叫它变了价呢。

      质子得失和电子得失一样,都是“强强对话”“以强制弱”的。


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