檢視酸的原始碼

{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"
|<center>'''水楊酸'''<br><img src="https://www.medpartner.club/wp-content/uploads/2017/04/%E6%B0%B4%E6%A5%8A%E9%85%B8_%E7%B5%90%E6%A7%8B%E5%BC%8F.jpg" width="250"></center><small>[https://www.medpartner.club/salicylic-acid-introduction/ 圖片來自美的好朋友]</small> 
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'''酸'''（acid有时用“HA”表示）的传统定义是当溶解在[[水]]中时，溶液中[[氢离子]]的浓度大于纯水中氢离子浓度的[[化合物]]。换句话说，酸性溶液的[[pH值]]小于[[水]]的[[pH值]]（25℃时为水的pH值是7）。酸一般呈酸味，但是品尝酸（尤其是高浓度的酸）是非常危险的。酸可以和碱发生[[中和作用]]<ref>[http://www.nani.com.tw/jlearn/natu/ability/a1/4_a1_3_9.htm 中和作用]，nani.com.tw</ref> ，生成[[水]]和[[盐]]。酸可分为[[无机酸]]和[[有机酸]]两种。

* [[氫氯酸]]、[[硫酸]]和[[硝酸]]都被稱為礦酸，因為它們從前都是透過礦物製得的。
* 濃酸具[[腐蝕性]]，而稀酸則具[[刺激性]]（稀[[氫氟酸]]也具有腐蝕[[玻璃]]的能力）。

== 酸的定义 ==
酸在[[化学]]中主要有以下三种定义：
# [[阿伦尼乌斯]]酸。指的是溶解于[[水]]时释放出的[[阳离子]]全部是[[氢离子|氢离子（H<sup>+</sup>）]]的[[化合物]]。
# [[酸碱质子理论|布仑斯惕-劳里]]（Brønsted-Lowry）酸。这种定义认为能提供[[质子]]的[[粒子]]是酸，能接受质子的粒子是[[碱]]。参看[[酸碱质子论]]。它比阿伦尼乌斯的定义要广泛，因为这种定义下的酸包含了不溶于水的物质。
# [[吉尔伯特•路易斯|路易斯]]酸。酸被定义为[[电子]]的接受者，这是范围最广泛的定义，因为路易斯酸碱不需要[[氢]]或[[氧]]的存在。参看[[酸碱电子论]]。

== 食物中的酸 ==
所有存在于天然食物中的有机酸都是弱酸。

* [[抗坏血酸]]（[[维生素C]]） - 可在[[水果]]中找到
* [[乙酸]]（[[醋酸]]） - 可在[[醋]]中找到
* [[單宁酸]] - 可在[[茶]]中找到
* [[酒石酸]] - 可在[[葡萄]]中找到
* [[檸檬酸]] - 可在[[橙]]和[[檸檬]]等水果中找到
* [[苯甲酸]] - 可在[[蠔油]]找到

== 酸性與氫離子的關係 ==

所有酸在水溶液中，在特定条件下，可以产生可供化学反应的（水合）氢离子H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>，从而表达出酸性。这包括两类情形：
* 常见的易溶酸如H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>，在溶液中电离产生H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>：
:H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O → H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>−</sup>
难溶酸如H<sub>4</sub>SiO<sub>4</sub>，其溶于水的分子亦可电离产生H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>：
:H<sub>4</sub>SiO<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O → H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + H<sub>3</sub>SiO<sub>4</sub><sup>−</sup>
电离产生的H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>可与碱发生化学反应。当酸充分强时，电离产生的H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>浓度大，可与活泼金属反应产生氢气，或与特定的盐发生复分解反应。
* 某些酸如H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>，Al(OH)<sub>3</sub>，溶于水的分子本身不能电离产生H<sup>+</sup>。它们作为[[路易斯酸]]体现酸性，即，与水电离产生的OH<sup>-</sup>结合，释放水电离产生的H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>参与反应，从而表达出酸性：
:H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub>O → H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + B(OH)<sub>4</sub><sup>−</sup>
:Al(OH)<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub>O → H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + Al(OH)<sub>4</sub><sup>−</sup>

纯水电离产生的H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>与OH<sup>-</sup>浓度相同。酸性物质溶于水的分子将以上述两类方式之一造成H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>浓度上升，超过OH<sup>-</sup>浓度。酸溶液的H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>离子浓度愈高，其酸度就愈高。

=== 依电离氢离子数目分类 ===
[[鹽基度]]是一種酸的每個[[分子]]最多能電離出的[[氫離子]]的數目。
* 鹽基度 = 1：[[一元酸]]——如[[氫氯酸]]、[[硝酸]]、[[亞硝酸]]、[[乙酸]]
:HCl → H<sup>+</sup> + Cl <sup>−</sup>
:HNO<sub>3</sub> → H<sup>+</sup> + NO<sub>3</sub><sup>−</sup>
:HNO<sub>2</sub> → H<sup>+</sup> + NO<sub>2</sub><sup>−</sup>
* 鹽基度 = 2：[[二元酸]]——如[[硫酸]]、[[亞硫酸]]、[[碳酸]]
:H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> → 2H<sup>+</sup> + SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>
:H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> → 2H<sup>+</sup> + SO<sub>3</sub><sup>2−</sup>
:H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> → 2H<sup>+</sup> + CO<sub>3</sub><sup>2−</sup>
* 鹽基度 = 3：[[三元酸]]——如[[磷酸]]、[[檸檬酸]]
:H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> → 3H<sup>+</sup> + PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>
:H<sub>8</sub>C<sub>6</sub>O<sub>7</sub> → 3H<sup>+</sup> + H<sub>5</sub>C<sub>6</sub>O<sub>7</sub><sup>3−</sup>
除一元酸以外的酸都稱為二元酸或[[多元酸]]。

== 濃酸的危險性 ==
* 濃酸常有強烈腐蝕性，有些还伴有其他特性，如具有强氧化性和脱水能力的濃硫酸，能對人體造成嚴重的[[化學燒傷]]。
* 濃酸的特性：

:* 濃氫氯酸含35%氯化氫分子，濃度約為11M，是無色液體，具高度揮發性和腐蝕性。

:* 濃硝酸含70%HNO<sub>3</sub>分子，濃度約為16M，是無色液體（但很多時候因有分解反應令濃硝酸溶有紅棕色的二氧化氮），具高度揮發性，易分解出有毒的二氧化氮氣體，硝酸有極強氧化性，因此造成極強腐蝕性。自我分解反應如下：4 HNO<sub>3</sub> → 2 H<sub>2</sub>O + 4 NO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub>

:* 濃硫酸含98%硫酸分子，濃度約為18M，是無色油狀液體，不具揮發性，但具極強的腐蝕性、氧化性和[[脫水性]]。

== 處理濃酸要注意的地方 ==
* 濃酸應安放在[[通風櫃]]中。
* 人手處理濃酸時要戴防護手套和安全眼鏡。
* 稀釋濃酸時，是要慢慢地把濃酸加入攪動中大量水中而不能相反，否則可引致[[沸騰]]（突沸），水連同強酸濺出可引致極大的危險。
* 若被強酸濺到人體，应立即用大量流动的清水沖洗傷口至少10至15分钟，再用小苏打（NaHCO<sub>3</sub>）溶液冲洗，严重则要立即送醫治理。

== 常見的無機酸 ==
=== 強酸 ===
強酸是指在[[水溶液]]中完全[[電離]]的酸（[[硫酸]]這類[[多元酸]]不在此限），或以[[酸度系數]]的概念理解，則指p''K''<sub>a</sub>值< −1.74的酸。這個值可以理解為在[[標準狀況]]下，[[氫離子]]的[[濃度]]等同於加入強酸後的溶液濃度。

大部分強酸均是[[腐蝕性]]的，但當中亦有例外。例如[[超強酸]]當中的[[碳硼烷酸]]（H(CHB<sub>11</sub>Cl<sub>11</sub></sub>），其酸性比硫酸高百萬倍，但卻完全不帶有腐蝕性；相反，[[弱酸]]當中的[[氫氟酸]]（HF）卻帶有高度腐蝕性。它能夠溶解極大部分的金屬[[氧化物]]，諸如[[玻璃]]及除了[[銥]]以外的所有金屬。

強酸在水溶液中完全[[離解]]的[[化學方程式]]如下所示：
::: HA(aq) + H<sub>2</sub>O(l) → H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>(aq) + A<sup>−</sup>(aq)

一般酸不會在水中完全離解，因此多以化學平衡而不是完全反應的形式表示，弱酸就是指不完全離解的酸。用酸度系數作為區別強酸與弱酸的作用並不明顯（因為數值差距較難理解及不明顯），因此用方程式去區別兩者更為合理。

由於強酸在水溶液中完全離解，因此氫離子在水中的濃度等同於將該酸帶到其他的溶液當中：
::: [HA] = [H<sup>+</sup>] = [A<sup>−</sup>]；pH = −log[H+]

== 酸性強度的判別 ==
除了透過計算pH值來衡量不同酸的強度外，透過觀察以下的性質也可以判別出不同類別的酸的強度：
# [[電負性]]：在同一[[元素周期]]下其[[共軛鹼]]的負電性愈高，它的酸度就愈高。
# [[原子半徑]]：原子半徑增加，其酸度也會增加。以[[氫氯酸]]及[[氫碘酸]]為例，兩者均是強酸，在水中均會電離出100%的相應離子。但是氫碘酸的酸度比氫氯酸要強，這是因為碘的原子半徑遠大於氯的原子半徑。帶有負電荷的碘陰離子擁有較離散的電子雲，因此與質子（H<sup>+</sup>）的吸力較弱，因此，氫碘酸電離（去質子化）的速度更快（二者酸性的差別可在酸性更強的溶劑，如[[乙酸]]中測出，因為在乙酸中二者均只能部分電離而可體現出差別）。
# [[電荷]]：電離後的物質愈帶有正電荷，就愈高酸度。因此中性離子較陰離子容易放出質子，陽離子也比起其他分子均具有更高酸度。

=== 常見強酸 ===
（從強到弱）
* [[高氯酸]]HClO<sub>4</sub>
* [[氫碘酸]]HI
* [[氫溴酸]]HBr
* [[氫氯酸]]HCl
* [[硫酸]]H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>（''K''<sub>a1</sub>/只限於第一酸度係數）
* [[硝酸]]HNO<sub>3</sub>
* [[水合氫離子]]H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>或H<sup>+</sup>。為方便起見，通常會以H<sup>+</sup>取代H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>。但要注意的是，單獨而孤立的質子在帶有極性的水中不可能存在，而是常與水分子的其中一對[[孤偶電子對]]結合。這使在水合氫離子中的氧的[[形式電荷]]為+1。
* 一些化學家將[[氯酸]]（HClO<sub>3</sub>），[[溴酸]]（HBrO<sub>3</sub>），[[高溴酸]]（HBrO<sub>4</sub>），[[碘酸]]（HIO<sub>3</sub>），和[[高碘酸]]（HIO<sub>4</sub>）也列為強酸，但是沒有被公認。

=== 超強酸 ===
超強酸通常指酸性比纯硫酸更強的酸。簡單的超強酸包括[[三氟甲磺酸]]（CF<sub>3</sub>SO<sub>3</sub>H）和[[氟磺酸]]（FSO<sub>3</sub>H），它們的酸性都是硫酸的上千倍。在更多的情況下，超強酸不是單一純淨物而是幾種化合物的混合物。

超強酸這一術語由[[詹姆斯•布萊恩特•科南特]]（James Bryant Conant）於1927年提出。[[喬治•安德魯•歐拉]]因其在[[碳正離子]]和超強酸方面的研究獲得1994年諾貝爾化學獎。

常见的超强酸（從最強到最弱）：
* [[氟銻酸]]HFSbF<sub>5</sub> (1990) (pKa值= -28)
* [[魔酸]]FSO<sub>3</sub>HSbF<sub>5</sub> (1974) (pKa值= -25)
* [[碳硼烷酸]]H(CHB<sub>11</sub>Cl<sub>11</sub>) (1969) (pKa值= -18.0)
* [[氟磺酸]]FSO<sub>3</sub>H (1944) (pKa值=-15.6)
* [[三氟甲磺酸]]CF<sub>3</sub>SO<sub>3</sub>H (1940) (pKa值=-14.6)
* [[固體超強酸]] SbF5-SiO2-Al2O3，SbF5-TiO2-SiO2 (pKa值= = -13.75 ~ -14.52)
* [[高氯酸]] (pKa值=-13)
* [[純硫酸]] (pKa值=-11.93)
 註:[[pKa]]值，[[哈米特酸度函數]]
== 參考文獻 == 
{{reflist}}
[[Category:340 化學總論]]