無(wú)機(jī)酸分子的酸性

龔仁宗

摘 要： 1923年，布朗斯特（Bronsted，J. N）和勞萊（Lowry）各自獨(dú)立地提出了酸堿的質(zhì)子理論。酸、堿定義為：凡能給出質(zhì)子的分子或離子都是酸。同年，美國(guó)G.N.路易斯更傾向于用結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)為酸堿下了定義：酸則是能接受電子對(duì)的物質(zhì)，它利用堿所具有的孤對(duì)電子使其本身的原子達(dá)到穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。酸的重要性質(zhì)就是酸性，不同的酸的酸性有強(qiáng)弱之分。高中化學(xué)中多次遇到酸的酸性強(qiáng)弱的比較，學(xué)生對(duì)酸的酸性強(qiáng)弱的比較有時(shí)感到很困惑。本文結(jié)合高中化學(xué)人教版新教材，對(duì)無(wú)機(jī)酸分子的酸性強(qiáng)弱規(guī)律加以分析和歸納。

關(guān)鍵詞： 無(wú)機(jī)酸 酸性 規(guī)律

一、影響無(wú)機(jī)酸強(qiáng)度的直接因素

在基礎(chǔ)化學(xué)中接觸的無(wú)機(jī)酸大致有兩種：一種是中心原子與質(zhì)子直接相連的氫化物（X-H），另一種是中心原子與氧直接相連的含氧酸。這兩種酸的強(qiáng)度大小意味著它們釋放質(zhì)子（H ）的難易程度。

影響酸性大小的因素很多，但是，歸根到底，反映在與質(zhì)子直接相連的原子對(duì)它的束縛力的強(qiáng)弱上。這種束縛力的強(qiáng)弱又與該原子的電子密度的大小有著直接的關(guān)系。這個(gè)原子的電子密度越低，對(duì)質(zhì)子的引力越弱，酸的酸性也就越高，反之亦然。

二、無(wú)機(jī)酸強(qiáng)度的比較

（一）氫化物酸性強(qiáng)弱的規(guī)律

在同周期的氫化物中，由于直接同質(zhì)子相連的原子的化合價(jià)逐漸降低，從而使這些原子的電子密度越來(lái)越小，因此相應(yīng)氫化物的酸性依次增強(qiáng)，如：酸性NH

由表中的pKa值（pKa值越小，物質(zhì)的酸性越強(qiáng)）亦可見(jiàn)，在同周期或同主族中，氫化物的酸性隨著原子序數(shù)的增加而增強(qiáng)。

（二）無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性強(qiáng)弱的規(guī)律

含氧酸的強(qiáng)度是由中心原子的電負(fù)性、原子半徑，以及化合價(jià)等因素決定的。這些因素對(duì)于酸性強(qiáng)度的影響，是通過(guò)它們對(duì)X-O-H鍵中氧原子的電子密度的影響實(shí)現(xiàn)的。

1.根據(jù)常識(shí)：如 H SO >H CO 。H SO 為常見(jiàn)的強(qiáng)酸，H CO 為常見(jiàn)的弱酸。

2.根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理：如 HNO >H CO >HClO 。可設(shè)計(jì)如下裝置①、②觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①中產(chǎn)生大量氣泡，②中試劑瓶中溶液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。

3.根據(jù)元素周期律中的非金屬性（或“第一電離能”、“電負(fù)性”）強(qiáng)弱判斷：同周期中隨著原子序數(shù)的遞增，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)（如：H SiO

4.根據(jù)弱酸的電離常數(shù)（Ka）：電離常數(shù)是衡量弱酸電離程度的數(shù)據(jù)，電離常數(shù)（Ka）越大，酸性越強(qiáng)。

如下表是幾種常見(jiàn)弱酸的電離平衡常數(shù)（25℃）：

由表中常見(jiàn)酸的電離平衡常數(shù)可知：酸性 H PO >CH COOH>H CO 。

5.根據(jù)鹽類水解規(guī)律判斷：相同條件下兩種強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液pH值越大，相應(yīng)鹽對(duì)應(yīng)的酸的酸性越弱。因?yàn)閺?qiáng)堿弱酸鹽對(duì)應(yīng)的酸的酸性越弱，相應(yīng)鹽的水解程度越大，相同條件下此強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液pH值就越大。

如（2008廣州二模）：室溫下，用pH計(jì)測(cè)定濃度均為0.1mol·L NaClO溶液和CH COONa溶液的pH，可以達(dá)到比較HClO和CH COOH的酸性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，可知酸性：CH COOH>HClO。

6.根據(jù)同一元素不同價(jià)態(tài)：對(duì)同一元素來(lái)說(shuō)，化合價(jià)越高， 相應(yīng)含氧酸的酸性越強(qiáng)（如：HClO< HClO < HClO

7.根據(jù)非羥基氧原子數(shù)判斷：鮑林認(rèn)為含氧酸化學(xué)式為HmROn，則非羥基氧原子數(shù)為（n-m），其數(shù)值越大，該含氧酸的酸性越強(qiáng)。

化學(xué)家鮑林在研究含氧酸的強(qiáng)弱時(shí)，提出了這個(gè)定性規(guī)則?；瘜W(xué)上有一種見(jiàn)解，認(rèn)為含氧酸的通式可寫(xiě)成（HO）mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大， R的正電性越高，導(dǎo)致R-O-H中O的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H+，即酸性越強(qiáng)。

8.根據(jù)新信息提示進(jìn)行判斷。以上歸納均為中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)與教學(xué)中所常見(jiàn)的關(guān)于物質(zhì)酸性的幾種比較方法。對(duì)于具體的問(wèn)題，應(yīng)選擇適宜的方法，有時(shí)需要幾種方法綜合運(yùn)用進(jìn)行判斷。

通過(guò)以上對(duì)無(wú)機(jī)酸分子的酸性強(qiáng)弱規(guī)律的分析和歸納，希望可以對(duì)大家的學(xué)習(xí)與教學(xué)有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)（化學(xué)）.人民教育出版社.

[2]武漢大學(xué).吉林大學(xué)等校編.高等學(xué)校教材《無(wú)機(jī)化學(xué)》.高等教育出版社.