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常見(jiàn)含氧酸命名規(guī)則及酸性強(qiáng)弱含氧酸是酸中的主角,常見(jiàn)的含氧酸中,有高某酸、正某酸、亞某酸、次某酸、偏某酸等,這些名稱究竟是怎樣規(guī)定的?不同元素的含氧酸,及同一元素不同價(jià)態(tài)的含氧酸,其酸性強(qiáng)弱有何規(guī)律?為什么會(huì)有這樣的規(guī)律?含氧酸的酸性強(qiáng)弱究竟決定于什么因素呢?1.

對(duì)含氧酸酸性本質(zhì)的分析元素氧化物的水化物在水溶液中究竟呈酸性還是堿性,要看其電離的方式。如果R元素的金屬性較強(qiáng),則“R—O—H”中,“R—O”鍵的極性大大超過(guò)“O—H”鍵的極性,這時(shí)主要是“R—O—H”中的“R—O”鍵斷裂,電離出的離子是“Rn+”和“OH-”,該物質(zhì)就呈堿性。實(shí)際上大多數(shù)堿固態(tài)時(shí)都是以離子化合物形式(Rn+、OH-)存在的。相反,如果R元素的非金屬性較強(qiáng),則“R—O—H”中,“R—O”鍵的極性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“O—H”鍵的極性,這時(shí)主要是“R—O—H”中的“H—O”鍵斷裂,電離出的離子是“ROnx-”和“H+”,該物質(zhì)就呈酸性。如果,“R—O—H”中,“R—O”鍵與“O—H”鍵的極性相當(dāng),這時(shí)就可能既可能發(fā)生酸式電離,又可能發(fā)生堿式電離,該物質(zhì)就具有兩性。2.

含氧酸名稱的確定理論上講,每種元素都有其“原酸(堿)”形式,如果用“R”表示該元素,其正化合價(jià)為+n的話,則其原酸的化學(xué)式為“R(OH)n”,也可以寫(xiě)成HnROn的形式。如原硅酸H4SiO4。很多時(shí)候,由于元素原子半徑小,R原子周圍容納不了“原酸”分子中過(guò)多的OH原子團(tuán),就會(huì)發(fā)生脫水。如,H6SO6(原硫酸)-2H2O=H2SO4(正硫酸,簡(jiǎn)稱硫酸)。對(duì)于同一周期元素,從上到下,隨著原子半徑的增大,其原子周圍能容納OH原子團(tuán)數(shù)目會(huì)逐漸增多,如氧族的碲元素對(duì)應(yīng)的碲酸就是H6TeO6。同理,高氯酸是HClO4(H7ClO7-3H2O)而高碘酸則是H5IO6(H7IO7-H2O)。通常,把一種元素最為常見(jiàn)的穩(wěn)定含氧酸稱為該元素的“正酸”,命名時(shí)往往省略“正”字,直接叫“某酸”。如果該元素還有比正酸中元素化合價(jià)高的含氧酸,一般稱為“高某酸”。如高氯酸HClO4。元素化合價(jià)比正酸中低2價(jià)的含氧酸稱為該元素的“亞某酸”,如硫酸H2SO4與亞硫酸H2SO3、磷酸H3PO4與亞磷酸H3PO3、氯酸HClO3與亞氯酸HClO2、硝酸HNO3與亞硝酸HNO2等;元素化合價(jià)比亞某酸中再低2價(jià)的含氧酸則稱為該元素的“次某酸”,如次氯酸HClO,次磷酸H3PO2等。有些元素的正酸分子中含有3個(gè)或3個(gè)以上的OH原子團(tuán),這樣的含氧酸在一定條件下可以進(jìn)一步脫去1個(gè)H2O,這就形成了該元素的“偏酸”形式。如偏磷酸HPO3(即H3PO4-H2O)。過(guò)去,人們稱H4SiO4為硅酸的時(shí)候,就把H2SiO3叫作“偏硅酸”,這種叫法現(xiàn)在一些參考書(shū)上還能看到。可以看出,同一元素原酸、偏酸與正酸的酸酐是相同的。如,P2O5是H3PO4和HPO3的酸酐。有時(shí),2個(gè)正酸分子間可以脫去1個(gè)水分子連接起來(lái),這就形成了“焦某酸”。如:2H2SO4

–H2O=H2S2O7(焦硫酸);2H3PO4-H2O=H4P2O7(焦磷酸)以磷元素的各種含氧酸為例,其關(guān)系如下:當(dāng)然,含氧酸還有很多其它的形式,如硫代硫酸H2S2O3(可看作硫酸分子中1個(gè)氧原子被1個(gè)硫原子替代的產(chǎn)物),過(guò)二硫酸(H2S2O8,分子中含有1個(gè)“—O—O—”過(guò)氧根原子團(tuán))等等。3.

含氧酸酸性強(qiáng)弱的比較前已述及,含氧酸之所以呈酸性,是因?yàn)槠浞肿釉谒须婋x時(shí),斷裂了“O—H”鍵,產(chǎn)生出H+。顯然,含氧酸酸性的強(qiáng)弱與“O—H”鍵是否容易電離有關(guān)。既然任何含氧酸中都含有“O—H”鍵,那為什么其電離的程度卻不同呢?原來(lái),“O—H”鍵是否容易電離,與其極性強(qiáng)弱有關(guān),“O—H”鍵的極性越強(qiáng),則越容易電離。在一般元素的含氧酸“R—O—H”中,“R—O”鍵與“O—H”鍵中的共用電子對(duì)都是偏向氧原子的。如果R原子吸引電子的能力強(qiáng)(即R元素的非金屬性強(qiáng)),則R原子對(duì)“R—O”鍵上的共用電子對(duì)吸引力相對(duì)強(qiáng)一些,就會(huì)導(dǎo)致氧原子周圍電子云密度減小,氧原子就要更加強(qiáng)烈地吸引“O—H”鍵上的電子云,使“O—H”鍵的共用電子對(duì)更加強(qiáng)烈地偏向氧原子,“O—H”鍵極性增強(qiáng),更加容易電離。所以,一般說(shuō)來(lái),元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)含氧酸的酸性就越強(qiáng)。如:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。對(duì)于同一元素不同價(jià)態(tài)的含氧酸來(lái)說(shuō),其價(jià)態(tài)越高,當(dāng)然就對(duì)“O—H”鍵上電子云的吸引越強(qiáng)烈,使得“O—

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