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4-3 酸鹼反應
4-3.1 酸鹼的通性及阿瑞尼斯酸鹼學說
4-3.2 酸鹼的命名與分類
4-3.3 水的解離及水溶液的酸鹼性
4-3.4 pH 值
4-3.1 酸鹼的通性及阿瑞尼斯酸鹼學說
1. 酸的通性：
(1) 有酸味。
(2) 能使藍色石蕊試紙呈紅色。
(3) 具有導電性。
(4) 能與活性大的金屬如鋅、鐵、
鋁⋯ ⋯等反應，產生氫氣。
(5) 能中和鹼性物質。
2. 鹼的通性：
(1) 有澀味。
(2) 能使紅色石蕊試紙呈藍色。
(3) 具有導電性。
(4) 有滑膩感。
(5) 能中和酸性物質。
3. 阿瑞尼斯酸鹼學說：在水中
(1)能產生 氫離子(H+) 的物質為酸；
(2)能產生 氫氧離子(OH－) 的物質為鹼。
★阿瑞尼斯的酸鹼理論只適用於說明水溶液中
酸鹼物質的行為，對於非水溶液中酸鹼物質
的行為，則無法解釋。
4. 自然界中常見含有酸與鹼的物質：
常見不含氧酸的化學式及其名稱
常見含氧酸的化學式及其名稱
★部分元素的含氧酸不只一種，命名原則通常於
某酸前加過、亞、次等字，加以區分，如表：
大多數金屬氫氧化物屬於鹼，命名為氫氧化某。
例如： NaOH 稱為氫氧化鈉
Ba(OH)2 稱為氫氧化鋇
若一金屬元素以不同價數與氫氧離子結合時，
則將金屬的價數以羅馬數字附加於金屬名稱後
面，或將較低價數者稱為氫氧化亞某。
1.Fe(OH)3 ⇒ 氫氧化鐵 (III) 或氫氧化鐵
2.Fe(OH)2 ⇒ 氫氧化鐵 (II) 或氫氧化亞鐵
3.Sn(OH)4 ⇒ 氫氧化錫 (IV) 或氫氧化錫
4.Sn(OH)2 ⇒ 氫氧化錫 (II) 或氫氧化亞錫
範例
寫出下列各化合物的中文名稱或化學式：
⇒氫硫酸
(1) H2S(aq)
(2) HI(g)
⇒碘化氫
(3) Fe(OH)2 ⇒氫氧化鐵 (II) 或氫氧化亞鐵
(4)氯酸
⇒ HClO3
(5)磷酸
⇒ H3PO4
(6)氫氧化鎂 ⇒ Mg(OH)2
4-3.3 水的解離及水溶液的酸鹼性
 水的解離：
 純水：[H+] = [OH－]
 在25°C時， [H+] = [OH－] =1.0×10－7
⇒ [H+][OH－] =1.0×10－14
 此數值稱為水的離子積常數，以 Kw表
示。
1.Kw 值會隨溫度不同而異：
2.[H+] 與 [OH－] 成反比關係：
3.純水加入酸性物質：
[H+]＞1.0×10－7 M＞[OH－] (25℃)
4.純水加入鹼性物質：
[H+]＜1.0×10－7 M＜[OH－] (25℃)
5.中性溶液：
[H+] = [OH－] = 1.0×10－7 M (25℃)
範例 4-6
氫氧化鈉為重要的化工原料，可用於製造肥
皂、紙漿、人造絲等。在 25 ℃ 時，有一氫
氧化鈉水溶液，已知其氫氧離子的濃度為
4.0×10－4 M ，求氫離子的濃度為何？
解答
因為
所以
練習題 4-6
已知 25 ℃ 時，水的離子積常數為 1.0×10－14。
在此溫度下，有一水溶液之 [OH－] = 1.0×10－6
M，該溶液的酸鹼性為何？
解答
Kw
1.0 10
－8
[H ] 

 1.0 10 (M)
－
－6
[OH ] 1.0 10

[OH－]＞[H+] ⇒ 鹼性
－14
4-3.4 pH值
丹麥化學家索任生(P. L. Sørensen，1868～1939)
創立了 pH 值的概念，其定義如下：
例如：胃液中的[H+]約為 1.0×10－2 M
pH =－log[H+]=－log(1.0×10－2) = 2.0
同理：
在25°C時， [H+] = [OH－] = 1.0×10－7
⇒ pH = pOH = 7.0 ⇒ pH + pOH = 14.0
★水溶液的pH值愈小，酸性愈強，鹼性愈弱
★水溶液的pH值愈大，酸性愈弱，鹼性愈強
★水溶液的pH值常以 pH 值測定儀來測量
★常見物質之pH值：
範例 4-7
回答下列各題：
(1) 氫離子濃度為1.0×10－6 M 的醋酸溶液之pH值為何？
(2) 將1.0×10－2 M 的鹽酸稀釋成體積為原來的 10 倍及
100 倍時，其 pH 值分別改變多少？
解答
(1)pH =－log[H+]=－log(1.0×10－6) = 6.0
(2)稀釋前， [H+] = 1.0×10－2 M
pH =－log(1.0×10－2) = 2.0
稀釋10倍， [H+] = 1.0×10－3 M，pH =3.0
ΔpH=1
稀釋100倍， [H+] = 1.0×10－4 M，pH =4.0 ΔpH=2
練習題 4-7
人體血液的氫離子濃度約為 4×10－8 M，其 pH 值的
範圍為何？
(A) 5∼6 (B) 6∼7 (C) 7∼8 (D) 8∼9 (E) 9~10
解答
1×10－8 ＜4×10－8 ＜1×10－7
7＜pH ＜8
4-3.5 強酸與強鹼的中和反應
及酸鹼指示劑
酸鹼中和反應：酸+鹼→鹽+水
強酸與強鹼的莫耳中和熱＝－56 kJ
酸鹼指示劑：會隨溶液中氫離子或氫氧離子
濃度而改變顏色的物質
酸鹼指示劑通常是弱酸或弱鹼物質
常見的酸鹼指示劑
1.石蕊：
(1) 在pH＜4.5 的溶液中呈紅色
(2) 在pH＞8.3 的溶液中呈藍色
地衣植物石蕊可萃取
出酸鹼指示劑—石蕊
常見的酸鹼指示劑
2.酚紅：
(1)在pH＜6.8 的溶液中呈 黃色
(2)在pH＞8.4 的溶液中呈紅色
(3)在中性溶液中呈 橙色
常見酸鹼指示劑的變色範圍及顏色
範例
欲完全中和 0.150 M 氫氧化鉀溶液 40.0 毫
升，需要 0.200 M 的硫酸溶液若干毫升？
解答
假設所需硫酸溶液為 x 毫升
由反應式：2KOH(aq)+H2SO4(aq)→K2SO4(aq)+2H2O(l)
知反應時 KOH 及 H2SO4 的莫耳數比為 2：1
即 0.150 × 40.0：0.200 × x＝2：1
解得 x＝15.0 毫升
範例
根據表 4-5，下列溶液分別呈現何種顏色？
(1) pH 值為 3.0 的硝酸溶液，滴入甲基橙。
(2) pH 值為 10.0 的氫氧化鈉溶液，滴入茜素黃 R。
解答
(1) 由表 4-5 知，甲基橙在 pH＜3.2 呈紅色，故
pH＝3.0 的硝酸溶液呈現紅色。
(2) 由表 4-5 知，茜素黃 R 在 pH＜10.1 呈黃色，
故 pH＝10.0 的氫氧化鈉溶液呈現黃色。
練習題
紫甘藍又稱紫色高麗菜，可作沙拉冷盤生食。其所含
的多種天然色素可用沸騰的熱水浸泡萃取，所得的紫
甘藍汁會隨酸鹼值不同而呈現多種顏色，如下表所示：
(1) 將紫甘藍汁加入與胃液的 pH 值相當的溶液中，呈
現的顏色為何？
(A)紅 (B)粉紫 (C)藍紫 (D)綠青 (E)黃
(2) 烹炒青菜時，常希望看到一盤綠意盎然的青菜。紫
甘藍色素遇到下列哪一種物質最有可能顯出綠色？
(A)白砂糖 (B)食醋 (C)沙拉油 (D)食鹽 (E)小蘇打粉