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酸性强弱的比较

(2016-08-07 12:09:11)
标签:

化学教学

分类: 在线交流

一、含氧酸的酸性

(1) 同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸,其酸性依氧化数递增而递增;如HClO4HClO3HClO2HClO

〔原因:从HClO HClO4非羟基氧原子逐渐增多,羟基-O-H键的极性增强,质子转移程度增强,故酸性增强〕
    (2) 
在同一主族中,处于相同氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自上而下减弱。如H ClOHBrOHIOHClO2HBrO2HIO2HClO3HBrO3HIO3HClO4HBrO4HIO4 

〔原因:同主族元素自上而下,成酸元素的电负性逐渐减小,原子半径增大,吸引羟基氧原子的能力依次减小,羟基-O-H键的极性依次减小,所以酸性依次减弱。〕
    (3)  
在同一周期中,处于最高氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自左至右增强。如HClO4H2SO4H3PO4

〔原因:同一周期中,从左至右元素的非金属性逐渐增强,成酸元素的电负性逐渐增大,吸引电子对的能力逐渐减小,电子偏向成酸元素R一方的程度增大,含氧酸分子中的氢原子的极化程度增大,所以酸性增强.

二、无氧酸的酸性

无氧酸的酸性强度是指氢化物水溶液的酸性强度。同主族元素的氢化物水溶液的酸性自上而下增强。

如酸性HFHClHBrHIH­2OH2SH2SeH2Te。同主族自左至右酸性增强,如H2OHFH2SHCl

三、含氧酸的氧化性

1)对于同一氧化性酸,浓度越大(或溶液中氢离子浓度越大)氧化性越强。

例如:浓硝酸比稀硝酸氧化性强,稀的高氯酸氧化性很弱,但浓高氯酸却有很强的氧化性。

2)同一种元素形成的不同价态的含氧酸,一般低价态的比高价态的氧化性强。 

例如: HClOHClO2HClO3HClO4    HNO2HNO3                            

3)同周期主族元素形成的最高价含氧酸或相对应的低价含氧酸,从左到右,氧化性依次增强。例如,高氯酸常温下氧化性很强,硫酸浓度大加热时才表现出强氧化性,磷酸则几乎无氧化性。HClO3H2SO3

4)同族副族元素含氧酸的氧化性随原子序数Z的增加而略有下降。

5 同主族元素形成的同价态含氧酸,氧化性强弱的规律复杂,一些常见各族元素含氧酸的氧化性强弱顺序如下:

HBrO4≈H5IO6HClO4    HBrO3HClO3HIO3    HClOHBrOHBrO

H2SeO4≈H6TeO6H2SO4    HNO3H3AsO4H3PO4

6)①对于同一元素形成的几种没同氧化态的酸来说,一般是弱酸(低氧化态)的氧化性强于稀的强酸(高氧化态)。例如: HNO2强于稀HNO3H2SO3强于稀H2SO4,这是因为在弱酸分子中存在着H+离子对含氧酸中心原子的反极化作用,使R-O键易断裂。

②同一元素不同氧化态的含氧酸,通常是高氧化态酸的氧化能力弱,而酸性强。 

例如:酸性  HClO4HClO3HClO2HClO   H2SO4  H2SO3  HNO3 HNO2   

 氧化性:HClO HClO2 HClO3 HClO4                                                                                     

其原因可能是因为在还原过程中氧化态愈高的含氧酸需要断裂的R-O键愈多的缘故。酸根离子愈稳定,氧化性愈弱。

四、原硅酸与硅酸

    硅酸比较复杂,一般可用(xSiO2·y H2O)表示。具有一定稳定性能独立存在的有偏硅酸H2SiO3(硅酸),正硅酸H4SiO4(也叫原硅酸),二偏硅酸H2Si2O5,焦硅酸H6Si2O7。在溶液中开始主要是生成H4SiO4。当放置或改变条件(加酸或加其它电解质)时,就逐渐缩合形成多硅酸的胶体溶液(即硅酸溶胶)或生成含水量较大,软而透明,有弹性的硅酸凝胶。据此可制得一种吸附剂——硅胶。

五、几种特殊的酸

1)王水是盐酸和硝酸按照体积比31配制而成的混合酸(我们习惯称之为“盐三硝一”),反之为逆王水,因为配制成的混酸呈现红色,过去称之为红酸。王水在配制半小时后氧化能力最强,因此王水应提前配制,但又不宜长期放置,挥发太大,王水可用来溶解许多金属和合金

逆王水:也叫勒福特(Lefort)王水,是三份硝酸与一份盐酸的混合物,可用来溶解氧化硫和黄铁矿。 危险,注意安全使用!!!!!

王水中含有硝酸、氯气和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子,王水的氧化能力比硝酸强,一些不溶于硝酸的金属如金、铂等能被王水溶解,王水因此被称为“水”中之王。王水溶解金和铂的反应方程式如下:       Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O

3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O

   2)氟锑磺酸  别名:魔酸。HSbF5(OSO2F)或SbF5·HSO3F

氟锑磺酸是无色透明的粘稠液体,含杂质时为淡黄色、棕色甚至是黑绿色。

氟锑磺酸酸性极强,以至于高氯酸在其中都会被质子化。氟磺酸和五氟化锑按1:0.3(摩尔比)混合时,它的酸性是浓硫酸的1亿倍(哈米特酸度函数 = − 19.2);按1:1混合时,它的酸性是浓硫酸的10亿倍。能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。

3)氟锑酸

氟锑酸或称六氟锑酸,是HF氢氟酸和五氟化锑SbF5反应后的产物,属于超强酸。酸性超过魔酸。SbF5能与氟离子形成正八面体形阴离子SbF6。氢离子能自由运动,几乎不受束缚,因此该物质有强酸性。比纯硫酸要强2×1019倍,为已知酸性最强的物质。

4)碳硼烷酸H(CHB11Cl11

这种化合物酸性强度是浓硫酸的100万倍,令人惊奇的是,尽管酸性很强,但其腐蚀性腐蚀性与氧化性却很低,可以在玻璃容器中保存。

 

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