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在初中,我们学习酸时,通常会对酸进行分类,有一种分类方法,是按照酸是否含有氧分:含氧酸,如亚硫酸H2SO3、偏磷酸HPO3、甲酸HCOOH等;无氧酸,如氢硫酸H2S、氢溴酸HBr等。我们在此只讨论含氧酸的元数。
还有一种分类方法,是按照酸的元数分:一元酸、二元酸、及多元酸。我们看待某一种酸的元数,仅看酸的分子式当中的氢原子的数目,如HClO、HNO3(一元酸)H2SO4、H2CO3(二元酸)H3PO4(三元酸)等。
这样,我们就必须通过酸的结构才可知道元数:
(1)在亚磷酸H3PO3中,P有两个羟基-OH 与之相连,有一个氢原子与P直接相连,有一个氧原子以双键的形式与P相连。故为二元酸!
(2)在CH3COOH乙酸中,分为一个甲基CH3-和一个羧基-COOH,羧基中只有一的羟基,所以,乙酸是一元酸!
(3)C17H35COOH硬脂酸,情况类似乙酸,只有一个羧基,即只含一个羟基,故也是一元酸!
至此,我们可以说,我们对于酸的元数认识深化了。我们借助结构的分析了解酸的解离性,得到对酸的元数的较为准确和深刻的认识。可是我们对于酸的元数的认识过程不能就此结束,有一种酸H3BO3,在他的结构中有三个羟基与B原子直接相连,但是它却不是三元酸,而是一元酸,它与水的反应如下:B(OH)3+ H2O = B(OH)4-+ H+这个反应比较特殊,这是因为硼原子的缺电子性质决定的,B接受H2O中OH-中O上的电子对,形成一个配位四面体,同时生成氢离子,而水溶液显弱酸性,这样的反应只发生一步,故硼酸是一元酸。
这又是认识的进步。
所以我们在判断酸的元数的时候,应当看的,不仅是与中心原子相连的羟基的数目,还要看能够电离的羟基的数目!!
我们来看看乙酸~~
乙酸中的甲基上的氢原子不电离,因为在水中,碳氢键键能很大,不易解离,而羧基中的羟基,在水分子的作用下,易于解离,因为羰基的吸电子性很强,以致羟基的电子云偏向羰基碳的趋势增大,于是羟基的氢氧键的极性增大,更易解离!
我们再来看看硼酸~~~
1.氢数未必等于含氧酸中可以电离的羟基的数目;
2.有时候酸显酸性的原因未必是酸分子本身电离;
3.连在中心原子上的羟基未必电离;
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