浅谈无机含氧酸分子的酸性强弱

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【摘要】文章在研究影响无机含氧酸分子酸性强弱因素的基础上，详细分析了无机含氧酸分子酸性强弱比较和判断的方法。【关键词】无机含氧酸 分子 酸性

无机含氧酸在水溶液中的酸性强弱取决于酸分子的电离程度。若用ROH表示酸分子，在水溶液中的电离情况是：ROH+H2ORO-+H3O+酸分子羟基中的质子H+在电离过程中脱离了氧原子，转移到水分子中的孤电子对上，其转移的难易程度取决于元素R吸引羟基的电子云的能力。

元素R吸引羟基氧原子电子云的能力强弱取决于元素R电负性的大小、R周围的非羟基氧原子数目的多少等因素。

一、R电负性的大小对无机含氧酸的酸性影响

电负性的概念是由美国化学家鲍林提出的，用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。不同元素电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大，酸性越强。对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。

例如：

HNO3――H2SO4――H3PO4――H3BO3，它们随中心原子电负性的减小，酸性也逐渐减弱。这是因为含氧酸中心原子的电负性越大，R吸引电子的能力越大，在H-O-R中氢原子和氧原子之间的结合力越弱，越易使H+离子离解，该含氧酸的酸性越强。

同理，在卤族元素HClO-HBrO-HIO中，其酸性减弱，就是因为Cl（3.0）―Br（2.8）―I（2.5）的电负性递减的缘故。

如在氯的含氧酸中酸性逐渐增强：HClO

HClO3

二、R周围的非羟基氧原子数目的多少对无机含氧酸酸性的影响

对中心原子R电负性相等的含氧酸来说，如H2CO3和H2SO4（C和S电负性均为2.5），可把含氧酸改写成（HO） mROn的形式，则围绕R原子的氧原子数目（非羟基氧原子数目），即n值的大小，n值越大，R的正电性越高，导致R―O―H中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H+，即酸性越强，其中m与n的数目是由中心原子R的化合价决定的。

例1：

则H2SO4（K2=1.2×10-2）的酸性比H2CO3（K1=4.3×10-7）的酸性要强的多。（例如，人们十分熟悉的碳酸[（HO）2CO]，非羟基氧的个数为1，应是一个强度与亚硝酸和磷酸相近的中强酸，然而事实上二氧化碳水溶液的酸性却很弱，通常认为它是弱酸。后来发现碳酸的例外，并不是上述规律错了，而是由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸，与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比，自然就小了近百倍了。）

例2：

因此，可根据n值的大小来比较和预测含氧酸的酸性强弱。

例，2012年普通高等学校招生全国统一考试（课标全国）理综37题[化学――选修3物质结构与性质]第（5）小题：①H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释；

②H2SeO4和H2SeO3酸性强的原因：____________。

答案：H2SeO4和H2SeO3可表示为（HO）2SeO和（HO）2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，后者Se的正电性更高，导致Se-O-H中的O的电子更向Se偏移，越易电离出H+。

综上所述，根据R电负性和R周围的非羟基氧原子数目的多少可初步比较和预测无机含氧酸分子的酸性强弱，而影响无机含氧酸分子酸性强弱的因素是多方面的，在教学中，还要注意到具体问题具体分析，才可得到正确的结论。