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syfifi

銅蟲 (小有名氣)

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[交流] 很想知道氨水呈堿性，鹽酸是酸性的原因

在考慮電負(fù)性問題的時(shí)候突然間想到這個(gè)根本不是問題的問題

幾個(gè)前提：
酸性可以理解為給出質(zhì)子的能力，堿性則是捕獲質(zhì)子的能力；
酸堿性與原子或基團(tuán)的電負(fù)性直接相關(guān)（這個(gè)不知道對不對）
這里討論的酸堿性都是在水溶液中的，所以可能還要考慮到水分子的作用。
可能氫鍵的作用也要考慮，不過氫鍵本身也是電負(fù)性的問題。

Cl-H 在水溶液中顯酸性，因其可以給出H+
NH3在水溶液中顯堿性，因其可以捕獲水分子中的H+，而剩下OH-使溶液為堿性

so 問題來了
Cl的電負(fù)性那么強(qiáng)，為毛Cl-H不能再捕獲水中的一個(gè)H+而剩下OH-使溶液為堿性，
而N的電負(fù)性并不強(qiáng)，結(jié)果自己的H不但沒有被水拐騙走，反倒是搶了水一個(gè)H+

總之，有以下競爭反應(yīng)：
a1. HCl+H2O----Cl- + H3O+
a2. HCl+H2O----H2Cl+ +OH-

b1. NH3+H2O----NH2- + H3O+
b2. NH3+H2O----NH4+ +OH-

實(shí)際中，HCl發(fā)生的是a1反應(yīng)，而NH3發(fā)生的是b2反應(yīng)
說明Cl把自己的H讓給了O，而N卻從O那里搶來一個(gè)H，但是Cl的電負(fù)性比N強(qiáng)很多呢，所以不明白。
也許僅從電負(fù)性考慮導(dǎo)致了錯(cuò)誤的結(jié)果，那么很想和大家討論下是不是還有其它的因素我沒有考慮進(jìn)來，比如空間效應(yīng)，水分子的吸附~~~

另外附帶額外的一個(gè)問題：
Na在H2O中和液NH3中哪個(gè)里面反應(yīng)更劇烈？
這里不討論水溶液了，所以水分子的作用沒有了，都是O和N原子本身的電離能力在做對比
我的理解是，N的電負(fù)性更弱一些，所以更容易給出電子，自然Na在液氨中反應(yīng)更劇烈。

但是有機(jī)里面有個(gè)炔烴加成為反式烯烴的反應(yīng)，用的還原劑和條件是Na在液氨中反應(yīng)。
書上說此反應(yīng)屬于溶解金屬還原，通過單電子轉(zhuǎn)移和提供質(zhì)子來完成的，而不是金屬與氨作用產(chǎn)生氫氣進(jìn)行還原。
所以這又和我的結(jié)論矛盾了，Na進(jìn)入水就會有H2，按書上說法貌似Na進(jìn)入液氨不產(chǎn)生H2。所以不知道問題出在哪里了。希望大家多多解答。

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1樓 2012-11-02 00:45:59

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fds329: 金幣+2, 感謝交流 2012-11-18 18:01:13

"酸堿性與原子或基團(tuán)的電負(fù)性直接相關(guān)"- 這是非常錯(cuò)誤的.

解釋酸堿性強(qiáng)弱的酸堿理論有電離理論, 質(zhì)子理論, 電子理論等, 沒有電負(fù)性理論.
電負(fù)性是元素原子在分子中吸引電子能力的標(biāo)度, 用來表示元素原子在分子中對成鍵電子的吸引能力. 與溶液中離子之間的吸引完全是兩碼事. 這是基本概念的混亂.

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10樓2012-11-04 07:34:04

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misovality

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fds329: 金幣+2, 感謝交流 2012-11-18 18:00:34

以下純屬個(gè)人見解首先 N的電負(fù)性和Cl的差的不是很多 Cl略高于N一點(diǎn)
其次我覺得這不是單純一個(gè)電負(fù)性的問題 NH3的N上有一對孤對電子，這對孤對電子由于旁邊三個(gè)H的作用（電負(fù)性N大于H），所以帶的負(fù)電荷比較強(qiáng)，容易去吸引帶正電荷的粒子，在水溶液中就會和水電離出的H+結(jié)合，或者和水分子的H結(jié)合成比較強(qiáng)的氫鍵。
電負(fù)性是元素原子得到電子的能力，所以對于化合物可能并不是那么適用，因?yàn)榛衔镞€需要考慮原子和原子之間的作用以及其他一些因素。

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2樓2012-11-02 09:07:52

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misovality

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fds329: 金幣+1, 感謝交流 2012-11-18 18:00:41

剛才只考慮上面的問題了
下面的問題也是一樣 Na+NH3=NaNH2+H2（未配平）不是基元反應(yīng) 所以說你沒搞清這個(gè)反應(yīng)的機(jī)理
在液氨中存在這樣的平衡 2NH3=NH4+ +NH2- 而NH4+可以理解為，和H+性質(zhì)差不多，可以喝Na反應(yīng)生成H2
所以說要比較反應(yīng)的速度只要比較兩者酸性的大小就可以明顯的，H2O比NH3酸性大

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3樓2012-11-02 09:17:17

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syfifi: 金幣+1, 解釋的很到位，thank you 2012-11-04 01:44:04
fds329: 金幣+2, 歡迎常來 2012-11-18 18:00:50

最后最下面的問題我先說一下我每個(gè)問題回答的角度有點(diǎn)不一樣不要較真理解就好因?yàn)閷?shí)際上每個(gè)過程都好復(fù)雜
Na進(jìn)入液氨會生成一種詭異的藍(lán)色溶液，這是氨合電子溶液。在低溫下這種溶液是很強(qiáng)的還原劑。Na在液氨中也會置換H生成H2，但是這個(gè)反應(yīng)很慢，需要催化才會比較顯著的進(jìn)行。所以在有機(jī)反應(yīng)中使用堿金屬的氨溶液主要是利用其中氨合電子的強(qiáng)還原性，而不是利用H2還原

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syfifi

4樓2012-11-02 09:27:59

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jiagle

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1、首先，質(zhì)子傳遞就是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生必須在能量上有利，否則就是逆向趨勢更大些；
2、在HCl的水溶液中，H-Cl化學(xué)鍵明顯不如H-O化學(xué)鍵強(qiáng)，因此如下反應(yīng)：
H-Cl + H2O = H-OH2(+) + Cl(-)
是理所當(dāng)然的，當(dāng)然，Cl(-)也會與水作用而分散電荷；
3、NH3中的N-H和水的H-O應(yīng)該相對比較接近，而N的電負(fù)性小，供電子能力強(qiáng)，因此會向H2O上的H提供電子，而形成NH4(+)和OH(-)；由于畢竟H-N弱于H-O鍵，因此，該過程的趨勢仍然是較弱的。由于半徑原因，Cl(-)的供電子能力遠(yuǎn)不如O（對于硬酸陽離子來說）。

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5樓2012-11-02 12:42:08

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Arkanis

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"酸堿性與原子或基團(tuán)的電負(fù)性直接相關(guān)（這個(gè)不知道對不對）"

從樓主的推導(dǎo)來看明顯反了..

電負(fù)性越大=》對電子的控制能力越強(qiáng)=》得電子時(shí)越不易失去&越不容易失去電子&越不容易帶正電&越不容易給電子成配位鍵

HCl中電子就強(qiáng)烈偏向Cl了 H2Cl+這種怎么會存在呢..

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6樓2012-11-02 22:14:10

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syfifi

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4樓: Originally posted by misovality at 2012-11-02 09:27:59
最后最下面的問題我先說一下我每個(gè)問題回答的角度有點(diǎn)不一樣不要較真理解就好因?yàn)閷?shí)際上每個(gè)過程都好復(fù)雜
Na進(jìn)入液氨會生成一種詭異的藍(lán)色溶液，這是氨合電子溶液。在低溫下這種溶液是很強(qiáng)的還原劑。Na在液氨 ...

受教了
你說的氨合電子溶液還是第一次聽說，我不是搞有機(jī)的，這下我明白了為什么很多有機(jī)合成用Na在液氨中做還原劑了 hoho

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7樓2012-11-04 01:45:51

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引用回帖:

6樓: Originally posted by Arkanis at 2012-11-02 22:14:10
"酸堿性與原子或基團(tuán)的電負(fù)性直接相關(guān)（這個(gè)不知道對不對）"

從樓主的推導(dǎo)來看明顯反了..

電負(fù)性越大=》對電子的控制能力越強(qiáng)=》得電子時(shí)越不易失去&越不容易失去電子&越不容易帶正電& ...

嗯，你從結(jié)果出發(fā)
也就是說電負(fù)性強(qiáng)的越易帶負(fù)點(diǎn)電，越排斥正電荷~~

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8樓2012-11-04 02:44:07

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引用回帖:

7樓: Originally posted by syfifi at 2012-11-04 01:45:51
受教了
你說的氨合電子溶液還是第一次聽說，我不是搞有機(jī)的，這下我明白了為什么很多有機(jī)合成用Na在液氨中做還原劑了 hoho...

你的無機(jī)化學(xué)理論還有待提高啊你問的這個(gè)問題很明顯是理論不扎實(shí) 氨合電子溶液在無機(jī)化學(xué)的堿金屬章節(jié)一般都有介紹

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9樓2012-11-04 07:10:23

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cuixiao08

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11樓2012-11-04 14:12:26

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liusong0_0

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這些問題國外6、70年代，甚至更早的時(shí)候就已經(jīng)研究透徹，有相關(guān)的論文或書籍專門探討，只不過國內(nèi)很少，一般人接觸不到。
一般學(xué)校買的數(shù)據(jù)庫都是近十幾年的，查不到

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12樓2012-11-04 17:04:41

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