去质子化和水

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去质子化和水之间的区别

去质子化 vs. 水

去质子化与质子化相对，是从酸碱反应中的酸（布朗斯特-劳里酸，Brønsted–Lowry acid）分子中脱去（转移）一个质子（氢阳离子，H+）的过程。所形成的物质是该酸的共轭碱。在其互补过程中，当一个质子被加入（转移）到碱（布朗斯特-劳里碱）的过程是质子化。所形成的物质是该碱的共轭酸。 一个分子被去质子化的难易程度可以借助其pKa值预测。酸性越强的物质越容易被去质子化。低pKa值表明化合物为酸性，容易将质子给出到碱。化合物的pKa由多种因素决定，但最重要的因素是共轭碱的稳定性对其的影响，也就是说pKa主要由共轭碱稳定负电荷的能力大小来决定。当负电荷分布在很大表面或长链上时，负电荷被稳定住。将负电荷分布在长链或环上的机理之一是共振论。溶剂也有助於共轭碱上负电荷的稳定。 使用什么样的碱来进行去质子化取决於化合物的pKa。若酸的酸性不强，则质子不易被给出，这就需要强於氢氧化物的碱。氢化物是多种强力去质子化试剂中的一类。常用的氢化物有氢化钠和氢化钾。氢化物中的氢与其他分子中的氢结合会生成氢气。不过，反应中会产生氢气意味着使用去质子化试剂是很危险的，因此应该在惰性保护气如氮气中进行反应，以防氢气与空气中的氧气混合造成爆炸。. 水（化学式：H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中國古代五行之一。人體有百分之七十是水。.

碱

在各种酸碱理论中，碱都是指与酸相对的一类物质。鹼多指鹼金屬及鹼土金屬的氢氧化物，而对碱最常见的定义是根据阿伦尼乌斯（Arrhenius）提出的酸碱离子理论作出的定义：碱是一种在水溶液中可以电离出氢氧根离子并且不产生其它阴离子的化合物。随后这个定义被扩展为提供氢氧根或者吸收氢离子的化合物。 根据不同的酸碱理论，碱有着不同的定义。.

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酸度系数

酸度系數（英語：Acid dissociation constant，又名酸解離常数，代號Ka、pKa、pKa值），在化學及生物化學中，是指一個特定的平衡常數，以代表一種酸解離氫離子的能力。 該平衡狀況是指由一種酸（HA）中，將氫離子（即一粒質子）轉移至水（H2O）。水的濃度是不會在系數中顯示的。一种酸的pKa越大则酸性越弱，pKa越小则酸性越强（反過來說，Ka值越大，解離度高，酸性越強，Ka值越小，部份解離，酸性越弱）。pKa\mbox_ + \mbox_2\mbox_ \leftrightarrow \mbox_3\mbox^+_ + \mbox^-_ 平衡狀況亦會以氫離子來表達，反映出酸質子理論： 平衡常數的方程式為： 由於在不同的酸這個常數會有所不同，所以酸度系數會以常用對數的加法逆元，以符號pKa，來表示： 在同一的濃度下，較大的Ka值（或較少的pKa值）離解的能力較強，代表較強的酸。一般来说，Ka>1（或pKa<0），则為強酸；Ka<10-4（或pKa>4），则為弱酸。 利用酸度系數，可以容易的計算酸的濃度、共軛鹼、質子及氫氧離子。如一種酸是部份中和，Ka值可以用來計算出緩衝溶液的pH值。在亨德森-哈塞爾巴爾赫方程亦可得出以上結論。.

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氢

氫是一種化學元素，其化學符號為H，原子序為1。氫的原子量為，是元素週期表中最輕的元素。單原子氫（H）是宇宙中最常見的化學物質，佔重子總質量的75%。等離子態的氫是主序星的主要成份。氫的最常見同位素是「氕」（此名稱甚少使用，符號為1H），含1個質子，不含中子；天然氫還含極少量的同位素「氘」（2H），含1個質子和1個中子。 氫原子最早在宇宙復合階段出現並遍佈全宇宙。在標準溫度和壓力之下，氫形成雙原子分子（分子式為H2），呈無色、無臭、無味非金屬氣體，不具毒性，高度易燃。氫很容易和大部份非金屬元素形成共價鍵，所以地球上大部份的氫都以分子的形態存在，比如水和有機化合物等。氫在酸鹼反應中尤其重要，因為在這類反應中各種分子須互相交換質子。在離子化合物中，氫原子可以獲得一個電子成為氫陰離子（H−），或失去一個電子成為氫陽離子（H+）。雖然在一般寫法中，氫陽離子就是質子，但在實際化合物中，氫陽離子的實際結構是更為複雜的。氫原子是唯一一個有薛定諤方程式解析解的原子，所以對氫原子模型的研究在量子力學的發展過程中起到了關鍵的作用。 16世紀，人們通過混合金屬和強酸，首次製備出氫氣。1766至1781年，亨利·卡文迪什第一次發現氫氣是一種獨立的物質，燃燒後會產生水。安東萬-羅倫·德·拉瓦節根據這一性質，將其命名為「Hydrogen」，在希臘文中意為「生成水的物質」。19世纪50年代，英国医生合信编写《博物新编》（1855年）时，把元素名翻译为“轻气”，成為今天中文「氫」字的來源。 氫氣的工業生產主要使用天然氣的蒸汽重整過程，或通過能源消耗更高的水電解反應。大部份的氫氣都在生產地點直接使用，主要應用包括化石燃料處理（如裂化反應）和氨生產（一般用於化肥工業）。在冶金學上，氫氣會對許多金屬造成氫脆現象，使運輸管和儲存罐的設計更加複雜。.

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