
【化】 autoprotolysis (of solvent)
acerbity; ache; acid; grieved; pedantic; sour; tartness
【化】 acid
【醫】 acidum
alkali; soda
【化】 alkali; base
【化】 dismutation
酸堿歧化作用(Acid-base disproportionation)是一種特殊的氧化還原反應,指同一物質中的某元素在酸性或堿性介質中發生兩種不同方向的氧化态變化,生成兩種不同價态的産物。該術語在漢英詞典中對應"disproportionation in acid/base conditions",強調反應環境對反應路徑的調控作用。
從化學機制看,歧化反應需滿足兩個條件:一是反應物中某元素具有中間氧化态,二是環境酸堿度影響其穩定性。以氯氣(Cl₂)為例,在堿性條件下發生歧化反應生成氯化物(Cl⁻,-1價)和次氯酸鹽(ClO⁻,+1價): $$ 3text{Cl}_2 + 6text{OH}^- rightarrow 5text{Cl}^- + text{ClO}_3^- + 3text{H}_2text{O} $$ 此反應體現了pH值對反應方向的控制作用。
該現象在工業中有重要應用,例如二氧化錳(MnO₂)在濃硫酸中加熱歧化生成硫酸錳(MnSO₄)和高錳酸(HMnO₄),是制備高錳酸鹽的關鍵步驟。北京大學《無機化學》教材指出,這類反應的熱力學驅動力源于不同氧化态物質在特定pH下的穩定性差異。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将此類反應歸類為"auto-redox reaction",強調其自氧化還原特性。中國化學會官網的術語數據庫顯示,該過程需嚴格遵循電荷守恒和物料平衡原則。
酸堿歧化作用是指某些物質在酸性或堿性環境中,同一元素的不同價态之間發生的自身氧化還原反應,具體表現為該元素的原子或離子一部分被氧化,另一部分被還原。以下是詳細解釋:
歧化反應
同一物質中某元素的原子或離子同時發生氧化和還原,導緻其化合價既升高又降低。例如:
$$3text{Cl}_2 + 6text{OH}^- rightarrow text{ClO}_3^- + 5text{Cl}^- + 3text{H}_2text{O}$$
氯氣(0價)在堿性條件下歧化為Cl⁻(-1價)和ClO₃⁻(+5價)。
酸堿環境的影響
酸歸中
酸性環境中,H⁺與含氧酸根結合,增強其氧化性。例如濃硫酸在高溫下分解:
$$4text{H}_2text{SO}_4 rightarrow 3text{SO}_2 + text{S} + 4text{H}_2text{O}$$
硫元素從+6價(H₂SO₄)歸中為+4價(SO₂)和0價(S)。
堿歧化
堿性環境中,OH⁻促進歧化。例如Cl₂與水反應生成HCl和HClO,隨後與堿中和:
$$text{Cl}_2 + 2text{NaOH} rightarrow text{NaCl} + text{NaClO} + text{H}_2text{O}$$
鹵素歧化
Br₂、I₂在常溫下與NaOH溶液反應,生成鹵化物和次鹵酸鹽。
含氧酸分解
酸性條件下,高錳酸鉀(KMnO₄)分解為MnO₂(+4價)和O₂(0價)。
如需更完整信息,可參考化學教材或專業文獻(來源:、、)。
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