我们在日常生活中都会遇到酸,无论是在家里还是在进行化学反应的化学实验室中,但并不是所有人都对有机酸和无机酸之间的关键区别了如指掌。有机酸和无机酸的特性和性质是不同的,本文重点介绍了它们。我们将首先讨论每个酸类别,然后强调主要区别。最后的表格将总结关键差异。
多年来,科学家们有不同的方法来定义酸,但他们对酸的真正含义达成了共识。其中一些定义将酸定义为质子供体、电子受体、氢离子供体等。今天的共识是酸是质子供体。酸与碱反应生成水,与金属反应生成氢气,加速腐蚀。在家里,我们发现柠檬酸和醋酸分别是果汁和醋中常见的酸。酸的典型味道是酸的。
酸通常分为无机酸和有机酸,每种酸也可分为强酸和弱酸。通常,pH值水平和石蕊试验分别用于确定酸强度和特性。pH值在1到7之间表示酸度。较低的pH值表示强酸,较高的pH值(如6)表示弱酸。从蓝色石蕊变为红色可以看出酸的特性。在溶液中,强酸完全离解和电离,而弱酸部分离解,产生的质子更少。
在室温下,酸是液体,具有腐蚀性。如前所述,它们分为有机化合物和无机化合物。这些类别之间的关键区别在于,有机酸是具有酸性的有机化合物,通常弱于无机酸,而无机酸(通常可互换地称为无机酸)是具有酸性的无机化合物,通常强于有机酸。
由于它们是具有酸性的有机化合物,因此它们的结构和化学性质中含有碳以及氢原子。常见的有机酸包括乳酸、羧酸、柠檬酸、甲酸和乙酸。它们的结构性质以–COOH基团为特征。甚至含有–OH基团的化合物也可能具有酸性。例如,醇具有酸的性质。
有机酸可进一步分为强酸和弱酸。弱酸在水中部分解离,与H+离子和共轭碱平衡存在。强酸不平衡存在,因为它们在溶液中完全电离。但是,通常情况下,有机酸在水中的溶解性很差,在有机溶剂中的溶解性很好。这是它们和无机酸之间的另一个关键区别。通常,酸分解后产生的离子的稳定性决定了它是弱酸还是强酸。
如上所述,由于其来源于矿产资源,因此可互换地称为矿物酸。它们本质上是具有强酸性的无机化合物。您可能遇到的常见酸包括HCL、H2SO4、HNO3(强酸)以及H2S、HF、HNO2和HCN。从pH值水平也可以看出这种酸度。通常,pH值在3到6之间的是弱酸,低于3的是强酸。它们在水中溶解良好,弱酸部分溶解。
无机酸和有机酸之间的明显区别在于它们中大多数都没有碳原子。有些如硫酸含有氧原子。它们具有不同的结构性质,但氢原子是它们的同义词,如上述无机酸所示。这证明了酸在水溶液中提供氢原子,同时也从富含电子的化合物中接受电子的定义是正确的。下面的方程式说明了酸在水中的典型反应。
盐酸+水→ CL–+H3O+
这就是无机酸分解成离子的方式,与酸的化学结构无关。这个方程式给出了酸的恒等式。有机酸和无机酸之间的区别在于碳元素的定义通常并不准确,因为某些无机酸(如HCN)中含有碳原子。
下表[1]进一步简要介绍了有机酸和无机酸之间的区别。
有机酸 | 无机酸 |
是有机化合物吗 | 是无机化合物 |
都含有碳原子 | 少数如HCN含有碳原子 |
一般是弱酸 | 通常是强酸 |
不溶于水 | 溶于水 |
在有机溶剂中溶解良好 | 难溶于有机溶剂 |
生物起源 | 矿物来源 |
总而言之,有机酸和无机酸的化学和结构性质不同。它们都能够中和碱,从富含电子的化合物中接受电子,并提供H+离子。当在水溶液中反应时,它们都能产生氢离子。其pH值范围为1至7,其中1为最强,7为最弱。当它们把蓝色石蕊变成红色时,就可以看到它们的身份。这些显示了它们的许多共同特性。
从我们的分析中,我们看到了这两类酸之间的关键区别。有机酸,如乙酸和羧酸,本质上是较弱的对应物,而无机酸,如HCL和H2SO4,则是较强的酸。即使是弱无机酸也比有机酸强。
就结构性质而言,有机酸通常被识别为–COOH或–OH基团。例如,羧酸结构可以写成RCOOH。因为它们是具有酸性的有机化合物,所以碳原子与有机酸具有相同的性质。由于氢原子和碳原子较弱,HCN不能被视为有机酸。[1]
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