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次氯酸的酸性不强,却有很强的氧化性、漂白性,次氯酸的氧化性凭什么比高氯酸的强?
我们从一下几点来分析:
1. 化合价与原子的有效核电荷
在含氧酸中,中心原子(这里是氯原子)的化合价会影响其对电子的吸引能力,但需结合分子结构综合判断。
• 次氯酸中,氯为 + 1价;高氯酸中,氯为 + 7价。从化合价看,高氯酸中氯的正电性更强,似乎更易得到电子(表现氧化性),但实际并非如此,因为在这里,分子结构对氧化性的影响超过了中心原子化合价的影响。
• 次氯酸中的氯原子周围的电子云密度相对较高,且氧原子的孤电子对与氯原子的相互作用,使得氯原子的有效核电荷对“外来电子”的吸引力在反应中更具优势;而高氯酸中,氯原子与多个氧原子形成共价键,电子云分散,且分子整体更稳定,不易发生氧化还原反应。
2.从空间构型角度
物质的氧化性强弱,不仅取决于得电子的倾向,还与自身被还原时的难易程度(即分子的稳定性)有关。
次氯酸的分子结构为H - O - Cl,其中氯原子直接与氧原子相连,且次氯酸分子不稳定,容易发生分解,在分解过程中氯原子更容易获得电子,表现出强氧化性。
•高氯酸根结构非常稳定,空间构型为正四面体,对称性高,键能大,要使高氯酸中的氯从 + 7价被还原,需要克服较大的能量障碍,因此高氯酸的氧化性反而较弱(只有在浓热等极端条件下才表现出强氧化性)。
综上,次氯酸氧化性强于高氯酸,是因为次氯酸分子结构不稳定,氯原子更易被还原,而高氯酸分子稳定,难以表现出强氧化性。也就是说,在这里空间结构比中心原子化合价对氧化性的影响更大。而在硫酸比亚硫酸的氧化性强,中心原子化合价又占主导。
这正是变化观念和平衡思想的一个体现。
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