含氧酸的酸性和氧化性

1、无机含氧酸得酸性及氧化性得比较1无机含氧酸得酸性无机含氧酸可以得分子式为HmROn,其通式可以写成Hl-Rm一一 (O-H) n,(其中1, m 可以为0, i!0),也可写成ROmnOHn,其中R称为成酸元素，、无机含氧酸在水溶液 中得酸强度取决于酸分子中羟基一O -H得电离程度，也可以用Pka值来衡量。酸分子疑基 中得质子在电离过程中脱离氧原子，转移到水分子中得孤对电子对上，其转移得难易程度取 决于成酸元素R吸引疑基氧原子电子得能力。如果成酸无素R得电负性越大,R周用得非疑 基氧原子数目越多，则其酸性越强。原因就是成酸元素R得电负性越大，则其偏移O得电子 越少，从而减小了 O原子周国得电子

2、密度增大得趋势，使得其对质子得吸引减弱，有利于质 子得转移;非疑基氧原子越多，则分子周国越易形成离域兀键,这种键将成酸R原子及O原子 包裹在英中，一方而增强了疑基一O-II键得极性，有利于质子得转移,其次使得整个酸基团 周囤得空间减小，阻碍了质子与O原子上孤对电子得结合，从而使得酸性增强。含氧酸得酸性一般存在如下规律：(1 )同一成酸元素若能形成几种不同氧化态得含氧酸.其酸性依氧化数递增而递增：如HC1 O4II C1O3HC1O2HC1O(原因:从HC1 O到HC1O 4非疑基氧原子逐渐增多，疑基一O-H键得极性增强，质子转移 程度增强，故酸性增强)(2)在同一主族中，处于相【可氧化态得成酸

3、元素，苴含氧酸得酸性随原子序数递增，自上而下减弱。如 H C 1 O HBrOHIO, HClO2HBrO2H I 02. HC 103) HBrO3 键 11103、IIClO4HBrO4HIO4(原因：同主族元素自上而下，成酸元素得电负性逐渐减小，原子半径增大，吸引疑基氧原 子得能力依次减小，疑基一O-H键得极性依次减小，所以酸性依次减弱。1 a (3)在同 一周期中，处于最高氧化态得成酸元素，其含氧酸得酸性随原子序数递增，自左至右增强。 如 HC 1 04 H2S0 4 H3PO4(原因：同一周期中，从左至右元素得非金属性逐渐增强，成酸元素得电负性逐渐增大，吸 引电子对得能力逐渐减小，电

4、子偏向成酸元素R方得程度增大，含氧酸分子中得氢原子 得极化程度增大，所以酸性增强、)査阅相关资料可知此类酸得酸性强弱可以有鲍林规则来初步判断，具体规则如下：鲍林规则Q:规则I :多元酸得逐级电离常数Kai、Ka2、Ka3苴数值之比为1 ： lx 1 05 : 1x10-10.如：H3PO4 Ka 1=7 6x103Ka2=6、3x1 0-8 Ka3= 4、4x10-13在P区元素中贞它含氧酸如H 2 SO3,H2CO3.H3 A sO4等均符合规则I淇它如1I5IO6、 H6TcO6、H2SiO3不符合规则I。规则II:具有ROmn (OH) n形式得酸，其K a值与n得关系就是Kal=l 0

5、 5 (mn)7, m一n 为非疑基氧原子得数目.第一类:当mn=0.就是很弱得酸.KalHC1O2HC 1 0 3 HC I 04 HNO2） HNO3 同周期主族元素形成得最髙价含氧酸或相对应得低价含氧酸，从左到右，氧化性依次增 强。例如，高氮酸常温下氧化性很强，硫酸浓度大加热时才表现岀强氧化性，磷酸则几乎无氧 化性。HC 1 O3H2S 03 同族副族元素含氧酸得氧化性随原子序数Z得增加而略有下降。 同主族元素形成得同价态含氧酸，氧化性强弱得规律复杂，一些常见各族元素含氧酸得氧 化性强弱顺序如下：HBrO4=H5 I 06） HC1O4 HBrO 3 IIC1O3HI03 HC10HBr

6、OHBrOH2S eO4H6TeO6H2SO4 HN0 3 H3AsO4H3PO4（4 ）影响含氧酸氧化能力强弱得因素一种含氧酸被还原得难易程度主要取决于四方而得因素： 中心原子（即成酸元素得原子，用R表示）结合电子得能力 中心原子电负性愈大，愈容易获得电子而被还原，因而氧化性愈强。该因素可说明主族元素 含氧酸氧化还原能力强弱.如： hno3 n2so4h.po4例外情况 H2SeO3xH6TcOB H2SO4 HBiC3HC1O3） H I 03 中心原子与氧原子之间键（R-0键）得强度含氧酸还原为低氧化态或单质得过程包括R-O键得断裂。影响R-O键强度得因素有中心原 子得电子层结构.成键情

7、况、H+离子反极化作用等。下面就是一些含氧酸根得分子构型及成键情况:分子构型实例孤电子对成键情况直线CIO-、Br(T、I 03不等性sp杂化V型C 1 OJ 、B r 02 一、I 0；2不等性sp杂化三角锥形CIO3一、BrO：、10：1不等性sk杂化正四面体C lor、BrOj0等性Sp3杂化SO广、P0广、SiO ,1-0等性sp3杂化，d p刃键B (OH)广0不等性sb杂化,缺电子平面三角形N03_、对0不等性sp杂化,n/正八面体I 0?-0sp3d2杂化 在含氧酸还原过程中伴随发生得其它过程得能量效应 在实际得反应中常伴随有一些非氧化还原过程得发生,如水得生成、溶剂化与去溶剂化作用、 离解、沉淀得生成、缔合等。这些过程得能量效应有时在总得能量效应中占有很大比重。如 果这些过程放出得净能量愈多，则总反应进行趋势愈大，即含氧酸得氧化性愈强. 含氧酸根自身得稳泄性（其稳泄性与酸根得结构构型，对称性及RO键强度有关）如：硫酸根比亚硫酸根稳立，硝酸根比亚硝根稳怎，所以氧化性：H2SO4（稀）H2 S O3;HNO3（稀）HC1O3HC1O2HC 1 0 H2SO4 H2SO3