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为什么氢碘酸的酸性比盐酸还要强?

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 酸性 卤化氢

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HF、HCl、HBr、HI的水溶液分别叫氢氟酸、氢氯酸(盐酸)、氢溴酸、氢碘酸。影响这些酸酸性大小的原因应该是溶质分子电离的难易,而电离的难易与分子的极性有关。HF、HCl、HBr、HI的极性依次减弱,它们的水溶液的酸性应该是依次减弱的,而实际上它们的表观电离度(0.1 mol/L

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HF、HCl、HBr、HI的水溶液分别叫氢氟酸、氢氯酸(盐酸)、氢溴酸、氢碘酸。影响这些酸酸性大小的原因应该是溶质分子电离的难易,而电离的难易与分子的极性有关。HF、HCl、HBr、HI的极性依次减弱,它们的水溶液的酸性应该是依次减弱的,而实际上它们的表观电离度(0.1 mol/L, LOT) 分别是:HF、 HCl、 HBr、 HI 分别为:8.5% 、92.6% 、93.5% 、95%。

氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸的酸性是逐渐增强的。这是什么原因呢?有人认为,由于F、Cl、Br、I 的原子半径依次增大,它们与氢结合的能力依次减弱,则HF、HCl、HBr、HI的电离依次增强,酸性也依次增强。这种解释没有深入到问题的实质。

固然溶质分子电离的难易与分子固有的极性大小有关,然而,当分子处在溶液状态时,溶剂对它的影响是不可忽视的。当溶质分子溶于水后, 在水分子的作用下发生分子的变形。分子的变形性与分子的大小有关。分子愈大,包含的电子愈多,就会有一些电子被核吸引得较松,分子的变形性也愈大。

通过实验,在外加电场的作用下,由于同性相斥,异性相吸,极性分子原来不重合的正、 负电中心被进一步分开。这种正、负两“极”(即电中心)分化的过程就是极化。如果分子发生变形, 必然会改变分子的极性,甚至把固有极性很小的分子提高到极性很大的程度,使溶液的酸性增强。

因此,衡量溶液的酸碱性如何,不但要考虑溶质分子的固有极性,还要考虑溶质分子的变形性。若溶质分子的变形性占主要因素,那么,分子的变形性越大,分子就越容易极化,分子就越易电离,溶液的酸性就越强。由于HCl、HBr、HI的半径依次增大,HCl、HBr、HI分子的变形性必然依次增加, 显然,处于溶液状态下的HCl、HBr、HI分子的总极性发生了变化,而且是依次增强的。因此,HCl、 HBr、HI的表观电离度是依次增大的,它们的酸性 是依次增强的。至于氢氟酸的酸性为什么是氢卤 酸中最弱的,主要原因是氟化氢分子的键能比其它卤化氢高,而且氟化氢分子以氢键与水分子缔合,形成缔合分子,这就束缚了氟化氢分子的电离,而其它卤化氢分子几乎没有这种缔合本领,所以,氢氟酸的表观电离度远小于其它氢卤酸的表观电离度。

(责任编辑:化学自习室)
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