4-1 布-洛酸鹼學說 1 1
4-1 布-洛酸鹼學說 在基礎化學（二）的第 1 章中，我們曾介 紹阿瑞尼斯的酸鹼定義 。 然而，此學說無法解釋非水溶液中的酸鹼 性質。 因此，本節將進一步以布-洛學說來闡述酸 鹼反應。 2
布-洛酸鹼學說 4-1 學習目標： 了解布-洛酸鹼的理論內容。 3
布-洛酸鹼學說 4-1 布-洛酸鹼學說是布忍斯特（J. Brønsted）及洛瑞 （T. Lowry）兩人，於1923 年分別在丹麥及英國 提出。 他們認為酸鹼反應乃是質子（proton）的轉移，在反應過程中： 提供質子的物質稱為 ， 接受質子的物質稱為 。 以HCl氣體溶於水為例： 酸 鹼 HCl 提供質子(H+)，故 HCl 為酸。 H2O 接受質子(H+)，故 H2O 為鹼。 4
布-洛酸鹼學說 4-1 布-洛酸鹼學說是布忍斯特（J. Brønsted）及洛瑞 （T. Lowry）兩人，於1923 年分別在丹麥及英國 提出。 他們認為酸鹼反應乃是質子（proton）的轉移，在反應過程中： 提供質子的物質稱為 ， 接受質子的物質稱為 。 再以氨氣溶於水為例： 酸 鹼 H2O 提供質子(H+)，故 H2O 為酸。 NH3 接受質子(H+)，故 NH3 為鹼。 5
4-1 布-洛酸鹼學說 在下式的逆反應中， 因此，布-洛學說的酸鹼反應可描述為 「某種酸與某種鹼反應，生成另一種酸和另一種 鹼」。 如下式： H3O+ 提供質子給 Cl－，故為酸； Cl－ 則接受質子，故為鹼。 因此，布-洛學說的酸鹼反應可描述為 「某種酸與某種鹼反應，生成另一種酸和另一種 鹼」。 如下式： 6
4-1 布-洛酸鹼學說 其中酸1 和鹼1 為共軛酸鹼對， 酸2 和鹼2亦為共軛酸鹼對。 亦即，酸的共軛鹼（conjugate base）為該酸失去質子所形成的鹼， 而鹼的共軛酸（conjugate acid）則是此鹼得到質子所形成的酸。 動畫：動-布洛酸鹼學說 7
布-洛酸鹼學說 4-1 共軛酸鹼對： 與 。 HCl Cl－ H2O H3O+ 8
布-洛酸鹼學說 4-1 共軛酸鹼對： 與 。 NH3 NH4+ H2O OH－ 9
4-1 布-洛酸鹼學說 鹽酸和醋酸鈉的反應： 此反應向右進行的趨勢較大，表示 即較強酸的共軛鹼為較弱鹼， 較弱酸的共軛鹼則為較強鹼； HCl 的酸性 CH3COOH， CH3COO－ 的鹼性 Cl－。 ＞ ＞ 即較強酸的共軛鹼為較弱鹼， 較弱酸的共軛鹼則為較強鹼； 同理，較強鹼的共軛酸為較弱酸， 而較弱鹼的共軛酸則為較強酸。 酸與鹼反應的傾向是由強酸強鹼向弱酸弱鹼的 方向進行。 10
4-1 布-洛酸鹼學說 HCl ＞ H3O＋ ＞ HF F－ ＞ H2O ＞ Cl－ 常見酸及其共軛鹼的相對強度： 酸性強弱順序： 鹼性強弱順序： F－ ＞ H2O ＞ Cl－ 11
4-1 布-洛酸鹼學說 像 H2O 這樣，既可作為酸、亦可作為鹼的物質， 稱為 。 兩性物質 在布-洛酸鹼學說中，酸鹼為相對關係而非絕對關 係。以下面兩個反應式說明： 水與 HCl 反應時，水作為鹼； 水與 NH3 反應時，水作為酸。 像 H2O 這樣，既可作為酸、亦可作為鹼的物質， 稱為 。 其他兩性物質如： 亞硫酸氫根（HSO3－）、碳酸氫根（HCO3－）、 草酸氫根（HC2O4－）及硫氫根（HS－）等。 兩性物質 12
範例 4-1 下列有關 反應的敘述，何者正確？ HS－為酸，CH3COOH 為鹼 H2S 為 HS－的共軛酸 CH3COO－為 CH3COOH 的共軛鹼 HS－的鹼性較 CH3COO－強，故反應由左向右 H2S的酸性較 CH3COOH 弱，故反應由右向左 13 選修化學(上) 13
練習題 4-1 根據布-洛酸鹼學說，下列何者可當酸，也可當鹼？(多重選擇題) HCO3－ H2PO4－ H2O O2－ HS－ 14 14 選修化學(上) 14
學習成果評量 關於酸鹼之定義，依布忍斯特－洛瑞觀念： 在 NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH－ 平衡系中， 何者為酸，何者為鹼？ 解答 酸：H2O 與 NH4+， 鹼：NH3 與 OH－ 設下列反應都有利於產物。試比較反應式中所有布忍斯特酸的強度： (1) HC2H3O2 + HS－ ⇌ H2S + C2H3O2－ (2) H3O+ + H2PO4－ ⇌ H3PO4 + H2O (3) H2S + OH－ ⇌ HS－ + H2O (4) H3PO4 + C2H3O2－ ⇌ H2PO4－ + HC2H3O2 解答：H3O+ ＞H3PO4 ＞HC2H3O2 ＞H2S 15 選修化學(上) 15