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為什么碘化氫的酸性比鹽酸還要強?

2020/11/18 17:08:41

碘化氫(化學(xué)式HI)在常態(tài)下是一種有刺激性氣味的無色氣體。碘化氫在空氣中不可燃,但遇潮濕空氣會發(fā)煙。易溶于水并可溶于乙醇,其水溶液呈酸性,稱氫碘酸,是一種無色或淡黃色液體,具有強腐蝕性。它還是一種強還原劑,也是鹵化氫當(dāng)中最不穩(wěn)定的,氯氣和溴皆可把碘化氫當(dāng)中的碘置換出來。

酸性強弱比較

HF、HCl、HBr、HI的水溶液分別叫氫氟酸、氫氯酸(鹽酸)、氫溴酸、氫碘酸。影響這些酸酸性大小的原因應(yīng)該是溶質(zhì)分子電離的難易,而電離的難易與分子的極性有關(guān)。HF、HCl、HBr、HI的極性依次減弱,它們的水溶液的酸性應(yīng)該是依次減弱的,而實際上它們的表觀電離度(0.1 mol/L, L OT) 分別是:HF、 HCl、 HBr、 HI 分別為:8.5% 、92.6% 、93.5% 、95%。

  氫氟酸、鹽酸、氫溴酸、氫碘酸的酸性是逐漸增強的。這是什么原因呢?有人認(rèn)為,由于F、Cl、Br、I 的原子半徑依次增大,它們與氫結(jié)合的能力依次減弱,則HF、HCl、HBr、HI的電離依次增強,酸性也依次增強。這種解釋沒有深入到問題的實質(zhì)。

固然溶質(zhì)分子電離的難易與分子固有的極性大小有關(guān),然而,當(dāng)分子處在溶液狀態(tài)時,溶劑對它的影響是不可忽視的。當(dāng)溶質(zhì)分子溶于水后, 在水分子的作用下發(fā)生分子的變形。分子的變形性與分子的大小有關(guān)。分子愈大,包含的電子愈多,就會有一些電子被核吸引得較松,分子的變形性也愈大。

 通過實驗,在外加電場的作用下,由于同性相斥,異性相吸,極性分子原來不重合的正、 負(fù)電中心被進一步分開。這種正、負(fù)兩“極”(即電中心)分化的過程就是極化。如果分子發(fā)生變形, 必然會改變分子的極性,甚至把固有極性很小的分子提高到極性很大的程度,使溶液的酸性增強。

 因此,衡量溶液的酸堿性如何,不但要考慮溶質(zhì)分子的固有極性,還要考慮溶質(zhì)分子的變形性。若溶質(zhì)分子的變形性占主要因素,那么,分子的變形性越大,分子就越容易極化,分子就越易電離,溶液的酸性就越強。由于HCl、HBr、HI的半徑依次增大,HCl、HBr、HI分子的變形性必然依次增加, 顯然,處于溶液狀態(tài)下的HCl、HBr、HI分子的總極性發(fā)生了變化,而且是依次增強的。因此,HCl、 HBr、HI的表觀電離度是依次增大的,它們的酸性 是依次增強的。至于氫氟酸的酸性為什么是氫鹵 酸中最弱的,主要原因是氟化氫分子的鍵能比其它鹵化氫高,而且氟化氫分子以氫鍵與水分子締合,形成締合分子,這就束縛了氟化氫分子的電離,而其它鹵化氫分子幾乎沒有這種締合本領(lǐng),所以,氫氟酸的表觀電離度遠小于其它氫鹵酸的表觀電離度。

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