第15节的组织结构.doc

1、第 15 節 中和作用教學備忘15.3 酸與不溶的鹽基的中和作用週期表內元素的氧化物的酸鹼性質下表列出週期表內第二和第三週期的元素的氧化物及其酸鹼性質。第二週期Li2 OBeOB2O3CO 2NO 2O2F2O鹼性兩性略帶酸性酸性酸性中性中性第三週期Na 2OMgOAl2 O3SiO 2P4O10SO 3Cl 2O 7鹼性較強鹼性兩性略帶酸性酸性酸性較強酸性極強從以上資料可歸納以下各點：金屬的氧化物一般呈鹼性。非金屬的氧化物一般呈酸性。鋁生成一種兩性的氧化物。1鹼性氧化物氧化鈉的鹼性較強。它可溶於水，生成氫氧化鈉溶液。Na 2O( s) +H2O( l)2NaOH ( aq)氧化鎂只微溶於水，

2、溶於水後生成氫氧化鎂，其溶液的鹼性比氫氧化鈉溶液為弱。MgO ( s) + H O( l)Mg( OH)2( aq)2鹼性氧化物與酸反應時會生成鹽。例如，氧化鎂與稀氫氯酸反應時，會生成氯化鎂和水。MgO ( s) + 2HCl ( aq)MgCl2( aq) +H O( l)22酸性氧化物非金屬的氧化物都呈酸性，它們可與鹽基反應，生成鹽。二氧化硅不溶於水。它呈弱酸性，可與濃氫氧化鈉溶液反應，生成硅酸鈉。SiO2( s) + 2NaOH ( aq)Na SiO3( aq) +HO( l)22五氧化磷（ P4 O10）和三氧化硫（ SO 3）容易與水反應，分別生成磷酸和硫酸。P4O10( s) +

3、6H 2O( l)4H3PO 4( aq)SO 3( g) +H2O( l)H2SO 4 ( aq)3兩性氧化物兩性氧化物可分別與酸和鹼反應，生成鹽。氧化鋁是一種兩性氧化物。它不溶於水，但可與酸反應，生成鹽和水。例如：Al2 O3( s) +6HCl ( aq)2AlCl 3 ( aq) +3H 2 O( l)氧化鋁亦可溶於氫氧化鈉溶液，生成絡鹽。Al2 O3( s) + 2NaOH ( aq) + 3H 2O( l)2Na Al( OH) 4 ( aq)鋁酸鈉注意鋁酸鈉是離子化合物，它是由鈉離子（）和鋁酸根離子（ Al( OH) ）組Na4成的。15.4中和作用涉及的熱能的變化任何強酸與強鹼

4、的溶液反應時，每生成一摩爾的水，都會產生57 kJ 熱能，這是因為在這類反應中，唯一的化學反應是：H ( aq) +OH ( aq)H2O( l) +熱能（ 57 kJ mol 1）中和熱是酸與鹼中和而生成一摩爾的水時產生的熱能。1如果參與中和作用的酸和鹼中有弱酸和或弱鹼，產生的熱能便會少於57 kJ mol。15.6正鹽和酸式鹽鹽的水解作用除了溶於水之外，有些鹽可能同時與水反應，生成新的生成物。這種反應稱為水解作用 。鹽的溶液可以是酸性、中性或鹼性，這取決於生成鹽的酸和鹽基的強度。由強酸和強鹼生成的鹽氯化鈉（ NaCl ）和硝酸鉀（ KNO 3）屬於這一類。氯化鈉溶於水時，它會離解成鈉離子和

5、氯離子。這些離子與水沒有反應，也不會發生水解作用。由強酸和弱鹼生成的鹽氯化銨（ NH 4Cl）和硫酸銅 ( II) （CuSO 4）屬於這一類。氯化銨溶於水時，它會離解成銨離子和氯離子。氯離子與水沒有反應，銨離子則會進行水解作用，生成氨分子和水合氫離子。NH 4 ( aq) +H2 O( l)NH 3 ( aq) +H3 O( aq)由於有水合氫離子（ H3 O）生成，該溶液是酸性的。由弱酸和強鹼生成的鹽碳酸鈉（ Na 2CO 3）和乙酸鈉 （CH 3COONa ）屬於這一類。乙酸鈉溶於水時，它會離解成鈉離子和乙酸根離子。乙酸根離子會進行水解作用，生成乙酸分子和氫氧離子。CH 3 COO (

6、aq) +H2 O( l)CH 3COOH ( aq) +OH ( aq)由於有氫氧離子生成，該溶液是鹼性的。下表總結各類鹽的水解作用：各類鹽的水解作用母酸的強度母鹼的強度例子會否進行鹽溶液的 pH 值水解作用？強強NaCl ，KNO 3否7（中性）強弱NH4 Cl，CuSO 4會7（鹼性）15.9中和作用的應用土壤中的酸土壤的 pH 值範圍由 4 至 8 不等，但大多數土壤的 pH 值都在 6. 5 至 7. 5 之間。在含有白堊或石灰石的地區，土壤通常是鹼性的。另外，在一些高沼地、含沙岩的地區和樹林，土壤一般呈酸性。泥炭沼和黏質土壤一般也呈酸性。用作園藝和耕種的土壤，最好呈中性或輕微酸性，

7、即 pH 值約為 6. 5 至 7. 0。事實上，只有少數的植物（包括杜鵑花科的植物）可以在酸性土壤中生長良好。土壤的酸度的成因土壤的酸度可能由下列因素造成：1 酸雨在市區和工業國家內，這個因素較為重要。2 使用酸性肥料硫酸銨和硝酸銨等肥料會進行水解作用，產生H3O ( aq) ，因而導致土壤呈酸性：NH 4 ( aq) +H2O( l)NH 3( aq) +H3O ( aq)3 選擇性瀝濾雨水或地下水的沖刷會帶走土壤中的礦物質，這個過程稱為瀝濾。鹼金屬的鹽和鹼土金屬的鹽通常呈鹼性 ，是形成鹼性土壤的主因 。它們易溶於水 ，因此比其他金屬的鹽較易流失。3 3Al3H2O( l)Al( OH)2( aq)( aq) +( aq) +HFe 3 ( aq) +H2O( l)Fe( OH) 2 ( aq) +H ( aq)4 土壤中的生物活動在土壤中，有機物質會消耗氧和產生二氧化碳。空氣一般含有21%氧和 0. 03% 二氧化碳。在土壤中，氧的百分比可能降至 15%，而二氧化碳的百分比則可升至 5%或以上。二氧化碳與水反應後，會增加土壤的酸度。C