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15.1 酸和鹽基的反應

15.1 酸和鹽基的反應. 酸和鹽基的反應稱為中和作用。. HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H 2 O(l). 15.2 酸和鹼的中和作用. 讓我們研究稀氫氯酸與稀氫氧化鈉溶液的反應：. H + (aq) + Cl – (aq) + Na + (aq) + OH – (aq) Na + (aq) + Cl – (aq) + H 2 O(l). H + (aq) + OH – (aq) H 2 O(l). 15.2 酸和鹼的中和作用.

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15.1 酸和鹽基的反應

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  1. 15.1酸和鹽基的反應 • 酸和鹽基的反應稱為中和作用。

  2. HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l) 15.2 酸和鹼的中和作用 • 讓我們研究稀氫氯酸與稀氫氧化鈉溶液的反應：

  3. H+(aq) + Cl–(aq) + Na+(aq) + OH–(aq) • Na+(aq) + Cl–(aq) + H2O(l) • H+(aq) + OH–(aq) H2O(l) 15.2 酸和鹼的中和作用 • 由於 NaCl、HCl 和 NaOH 均在水中完全電離，我們可以用離子的形式來表示這些化合物，將化學方程式寫成： • 在稀氫氯酸和稀氫氧化鈉溶液的反應中，涉及的反應只是氫離子和氫氧離子化合生成水。

  4. 15.2 酸和鹼的中和作用 圖 15.1 稀氫氯酸和稀氫氧化鈉溶液進行中和作用生成氯化鈉和水（本圖僅表示溶液中離子的大概情況，並未顯示各溶液含有的粒子的數目和大小）

  5. 中和作用是氫離子和氫氧離子（或氧離子）化合生成水分子的反應。中和作用是氫離子和氫氧離子（或氧離子）化合生成水分子的反應。 15.3 酸與不溶的鹽基的中和作用

  6. 酸 + 鹽基 鹽 + 水 • HCl(aq) + KOH(aq) KCl(aq) + H2O(l) • H2SO4(aq) + Na2O(s) Na2SO4(aq) + H2O(l) • 2HNO3(aq) + MgO(s) Mg(NO3)2(aq) + H2O(l) 15.3 酸與不溶的鹽基的中和作用 • 在中和作用中，只有鹽和水生成。 • 例如：

  7. 15.4 中和作用涉及的熱能的變化 • 中和作用經常釋放熱能。 • 因此，中和作用是一種放熱反應。

  8. 15.5 鹽的形成 • 在中和作用中，鹽和水是僅有的生成物。 • 例如，氫氯酸分子裏可電離的氫原子分別被氫氧化鉀溶液中的鉀離子和氨水中的銨離子取代時，便生成氯化鉀和氯化銨。

  9. 可電離的氫原子 可電離的氫原子 鉀離子 取代氫原子 銨離子 取代氫原子 H Cl(aq) + KOH(aq) K Cl(aq) + H2O(l) H Cl(aq) + NH4+(aq) + OH–(aq) NH4 Cl(aq) + H2O(l) 15.5 鹽的形成

  10. 15.6 正鹽和酸式鹽 • 硫酸與氫氧化鈉溶液反應時，可以生成兩種鹽。 • 假若只有一個可電離的氫原子被鈉離子取代，生成的鹽是硫酸氫鈉 (NaHSO4)。 • 這種鹽稱為酸式鹽。

  11. 15.6 正鹽和酸式鹽 • 假若所有可電離的氫原子都被鈉離子取代，生成的鹽便是硫酸鈉 (Na2SO4)。 • 這種鹽稱為正鹽。

  12. 酸式鹽 （硫酸氫鈉） 酸 （硫酸） 正鹽 （硫酸鈉） H+ H+ H+ H+ SO42– SO42– SO42– Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ H+ 取代 取代 （來自氫氧化鈉溶液） （來自氫氧化鈉溶液） 15.6 正鹽和酸式鹽

  13. 酸式鹽 + 鹼 正鹽 + 水 15.6 正鹽和酸式鹽 • 由於酸式鹽還含有可電離的氫原子，所以可與鹼反應。

  14. 酸分子裏所有可電離的氫原子均被金屬離子或銨離子取代時，便生成正鹽。酸分子裏所有可電離的氫原子均被金屬離子或銨離子取代時，便生成正鹽。 酸分子裏可電離的氫原子只有部分被金屬離子或銨離子取代時，便生成酸式鹽。 15.6 正鹽和酸式鹽

  15. HSO4–(aq) H+(aq) + SO42–(aq) 15.6 正鹽和酸式鹽 • 大多數酸式鹽溶於水後會形成酸性溶液。 • 例如硫酸氫鈉 (NaHSO4) 溶液是酸性的，因為硫酸氫根離子 (HSO4–(aq)) 可電離，產生氫離子。

  16. HCl 氫氯酸 KCl 氯化鉀 + HNO3 硝酸 KOH 氫氧化鉀 KNO3 硝酸鉀 + K2SO4 硫酸鉀 H2SO4 硫酸 + 15.7 鹽的命名 + + 鹽基 酸 鹽 水

  17. 15.7 鹽的命名 以下是為鹽命名的四項規則： • 1 先寫陰離子的名稱，後寫陽離子（即金屬離子或銨離子）的名稱。 • 2 若陰離子是由一個非金屬原子形成的，則在陰、陽離子的名稱之間加上「化」字。例如 MgCl2稱為氯化鎂。 3 若金屬可形成多於一種的陽離子，便須在金屬離子的名稱加上羅馬數字表示它的電荷，並加上括號。例如 FeCl2稱為氯化鐵 (II)，FeCl3則稱為氯化鐵 (III)。

  18. 15.7 鹽的命名 以下是為鹽命名的四項規則： 4 若陰離子是由兩個或以上的原子組成，則取消陰離子名稱中的「根」字。例如 Na2CO3是由鈉離子與碳酸根離子組成，因此稱為碳酸鈉。

  19. 15.7 鹽的命名 酸 鹽基 酸式鹽 正鹽 HCl 氫氯酸 Fe(OH)2 氫氧化鐵 (II) FeCl2氯化鐵 (II) HCl 氫氯酸 CuO 氧化銅 (II) CuCl2氯化銅 (II) 一元酸不能生成酸式鹽 HNO3 硝酸 NH3 氨水 NH4NO3硝酸銨 CH3COOH 乙酸 NaOH 氫氧化鈉 CH3COONa 乙酸鈉 NaOH 氫氧化鈉 NaHSO4 硫酸氫鈉 Na2SO4硫酸鈉 H2SO4 硫酸 H2CO3 碳酸 KOH 氫氧化鉀 KHCO3 碳酸氫鉀 K2CO3碳酸鉀 表15.1 一些由常見的酸和鹽基生成的鹽

  20. 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 製備鹽時，要留意以下兩點： 1 哪些反應可生成需要的鹽； 2 採用哪個反應才最容易把生成的鹽從反應混合物分離出來。

  21. 鹵化銀 鹵化鉛 (II) 全部均溶於水，但 除外 硫酸鈣 硫酸鉛 (II) 除外 硫酸鋇 全部均溶於水，但 碳酸鋰 碳酸鈉 碳酸鉀 碳酸銨 全部均不溶於水，但 除外 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 鹽 在水中的溶解度 硝酸鹽 全部均溶於水 鹵化物（氯化物、溴化物及碘化物的統稱） 硫酸鹽 碳酸氫鹽 全部均溶於水 碳酸鹽 表15.2 一些鹽在水中的溶解度

  22. 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 圖15.2 一些可溶於水的鹽(a) 和不溶於水的鹽(b)

  23. 金屬 + 酸 鹽 + 氫 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 • 製備可溶於水的鹽 方法 1 － 酸與金屬／不溶於水的鹽基／不溶於水的碳酸鹽的反應 • 要製備可溶於水的鹽，可把稀酸和金屬、不溶於水的鹽基或不溶於水的碳酸鹽混合。

  24. 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 圖 15.3 從稀硫酸和氧化銅 (II) 的反應製備硫酸銅 (II) 晶體

  25. 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 製備可溶於水的鹽 • 我們需要在反應混合物中加入一種指示劑。 方法 2 － 酸與鹼／可溶於水的碳酸鹽的反應 • 憑指示劑顏色的轉變確定酸已完全被中和。

  26. 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 製備不溶於水的鹽 • 要製備不溶於水的鹽，可把兩種分別含有該鹽的陰離子和陽離子的溶液混合。 • 組成該鹽的陰、陽離子相遇時，便會生成沉澱物，這種反應稱為沉澱作用。

  27. 15.8 可溶於水的鹽和不溶於水的鹽 製備不溶於水的鹽 圖 15.4 製備鹽的流程圖

  28. 15.9 中和作用的應用 土壤的處理 • 若土壤的酸性過高，農夫會把生石灰（即氧化鈣）加入土壤。 • 如果土壤的鹼性過高，則會加入硫酸銨。 圖 15.5 把生石灰加入土壤，可中和其酸性

  29. 15.9 中和作用的應用 工業廢料的處理 • 我們可把熟石灰（即氫氧化鈣）加入廢水，中和其中的酸，亦可把硫酸加入鹼性廢水中，控制其 pH 值。 圖 15.6 把未經處理的工業廢水排放出河海會影響水中生物

  30. Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) • MgCl2(aq) + 2H2O(l) 15.9 中和作用的應用 治療消化不良 • 制酸劑含有鹽基，如氫氧化鎂和氫氧化鋁，可中和過多的胃酸，從而減輕胃痛帶來的痛楚。

  31. 15.9 中和作用的應用 治療消化不良 圖 15.7 含氫氧化鋁和氫氧化鎂的制酸劑 P. 32 / 32

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