7酸性强弱与分子结构的关系

高中化学疑难问题简释
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酸性强弱与分子结构的关系
一、含氧酸的酸性与分子结构的关系
含氧酸的分子中，原子的排列顺序是H—O—R ，（有的含氧酸有配位键H—O—R→O ）。

含氧酸的酸性强弱主要取决于结构中的两个因素：
1．比较中心原子跟氧的化学键的极性和氢氧键的极性，如果R—O 键的极性越小，对于氢氧键来说极性就越大，就越容易发生H—O 键的断裂，酸性就越强。

我们知道，同周期元素中，随R 的电荷数的增大，半径变得越小，R—O 键的极性就越小，R—O 间的引力加大，含氧酸的酸性就越强。

因此，Si 、P 、S 、Cl 的电荷数从4到7，而原子半径减小，所以H 4SiO 4、H 3PO 4、H 2SO 4、HClO 4的酸性依次增强。

2．含氧酸分子中未被氢化的氧原子数越多，含氧酸的酸性就越强。

因为，未被氢化的氧原子数越多，因氧的电负性大，中心原子电子向未被氢化的氧原子转移，中心原子从O—H 键中吸引的电子也就越多，更易离解出H +。

所以，酸性HClO 4> HClO 3> HClO ，因为HClO 4分子中有三个未被氢化的氧原子，而次氯酸分子中没有未被氢化的氧原子。

二、无氧酸的酸性强度
无氧酸的酸性强度是指氢化物水溶液的酸性强度。

同主族元素的氢化物水溶液的酸性自上而下增强。

如酸性HF<HCl<HBr<HI ，H 2O<H 2S<H 2Se<H 2Te 。

同周期自左至右酸性增强，如H 2O<HF ，H 2S<HCl 。

那么又该如何理解？
从热力学循环计算可知无氧酸的酸性强度。

无氧酸HX 的离解过程分解为：
HX 电离过程的总能量可表示为：
从以上分解可知，HX 的电离程度主要与以下因素有关：
①离解能D ；②电子亲合能Y ；③阴离子水合能。

ϑϑϑϑ321ΔH Y ΔH I D ΔH H +++++=∆ϑ
3ΔH
高中化学疑难问题简释
在HF 、HCl 、HBr 、HI 分子中，HF 分子的化学键极性最强，因此，离解能D 特别大，说明吸热多，虽然F 原子的电子亲合能Y 和F 离子水合能也稍大，但总的热效应仍以离解能D 为主，因此，HF 更难电离，酸性也在同类中最弱。

在H 2O 与HF 、H 2S 与HCl 的比较中，由于X 原子的电子亲合能和离子水合能的影响大于离解能的影响，HF 的离解能虽然比H 2O 大，HCl 的离解能也比H 2S 大，但因电子亲合能和离子水合能的关系，总的效应还是放热多，因此HF 比H 2O 容易电离，HCl 比H 2S 容易电离，所以酸性HF 比H 2O 强、HCl 比H 2S 强。

3ΔH。