中级无机化学课件 1-4 酸碱强度

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1、中级无机化学第一章酸碱理论与非水溶液化学§1-4酸碱强度一、影响酸碱强度的主要因素1.键的极性H—X键的极性大小取决于X的电负性X的电负性越大，H—X键的极性越强，键的极性越强，H+越易析出，则H—X的酸性越强。酸性强弱为：NH3HBr>HCl一、影响酸碱强度的主要因素3.酸根X-的稳定性酸根X-越稳定，它结合H+重新生成共轭酸的趋势越小，则H-X的酸性越强。酸根X-的稳定性与负电荷的分布情况有关，负电荷分散得越好

2、，X-越稳定。酸性强弱为：HOCl

3、渐增加的，如：HF、HCl、HBr、HI中HI为强酸，HF为弱酸。结论2（1）X的电负性有关，X的电负性越大，电子亲和能EA越大。（2）在同一周期中，影响H值大小的主要因素是电子亲和能。（3）从左向右，电子亲和能的变化一般比相应的解离能变化要稍许大一些，故H值是逐渐减少的。所以，二元氢化物的酸强度表现为缓慢的增加，酸性最强的为HF，H2O为两性氢化物，NH3为碱性。三、二元氢化物在水溶液中的酸性质子酸的电离，可分为以下几步进行：ΔHhyd为水化能，它是H+(g)和Hn-1X(g)的水化能之和，水合过程一般是放热过程。HnX(ag)H+(ag)+Hn-1X-(ag)设计H-B循

4、环求得值，比较其酸性的强弱。对于NH3、H2O和HF计算结果为：H(NH3)=122kJ/mol；H(H2O)=25kJ/molH(HF)=-16kJ/mol其酸性顺序为：HF>H2O>NH3总述:在同一族内，二元氢化物水溶液酸性变化趋势与气相的变化趋势相同，即从上到下酸性增强。同一周期从左到右，水溶液的酸性增加更显著，但相应气相氢化物酸性增加却并不如此明显。ΔHhyd与X半径成反比。四、二元氢化物的取代产物二元氢化物的取代产物可用其通式HARn来表示，它们相对酸度可用下式反应来衡量：HARn→H++ARn-这一过程的能量变化包括下面两个过程：质子的释放过程电子的弛豫过程

5、过程I的能量为库仑作用能。如：在HOCl、HOBr、HOI中Cl的电负性最大，所以HOCl的酸性最强。在其他条件相同，电负性越高的取代基越能增强化合物的酸性。因此，对于电负性比A原子高的取代基（为吸收电子基团），其化合物的酸性增强；对于电负性比A原子低的取代基（为斥电子基团），其化合物的酸性降低。过程II的能量与负电荷离域程度有关。取代基越是容易使阴离子的负电荷离域化，该电子弛豫过程越是放热过程，HARn的酸性也就越强。解：因为F是电负性最高的元素，F原子的极强的吸电子能力以及羰基的诱导作用，使CF3COOH分子中羰基O原子的正电性增强，从而对H原子的吸引减弱而使其易于解离。当H原子

6、解离后，生成的阴离子CF3COO–中形成离域π键，大大增加了该阴离子的稳定性。因此CF3COOH（pKa=0.2）的酸性比CH3COOH（pKa=4.74）的酸性强。例：比较CF3COOH与CH3COOH的酸性强弱。五、含氧酸强度含氧酸的通式可表示为OmR(OH)n。“m”和“n”分别表示“末端氧原子”和OH基团的数目。描述含氧酸的相对强度,需要考虑中心原子对O—H键键电子的引力：1)高电负性的中心原子,2)大数目的末端氧原子。（1）比较HOCl和HOI的酸性，可考虑第一个因素。H－O－ClH－O－IEN(Cl)=3.0EN(I)=2.5=2.9×10-8=2.3×10-11例：氯的

7、含氧酸：HOClHOClOHOClO2HOClO3m：0123结论：HOCl1)多步质子转移反应的逐级增加5。例如硫酸(O)2S(OH)2(m=2,n=2)的，而。这些规则的成功可由下表提供的实例得到支持