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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 无机化学 » 卤化氢酸性问题
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茶新味sweet

新虫 (小有名气)

[求助] 卤化氢酸性问题 已有3人参与

卤素原子原子核对其核外电子的吸电子性大小按照F，Cl，Br，I的顺序递减，使得氢卤键越来越易断裂，氢原子变得更易于解离，酸性增强。为什么氢原子易解离，氢原子，不是氢离子，怎么酸性还增强？？？？？？

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1楼 2014-10-08 19:58:28
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
氢卤酸写成H-X，它体现酸性时需要发生三个过程：
  1、H-X = H + X
   2、X + e = X-
   3、H -e = H+
过程3完全一样；
过程2有差异，但差异很小；
过程1是化学键断裂，由于卤素原子半径差异，化学键差异很大，因此主要由过程1来决定其酸性，越易正向进行说明酸性越强。
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2楼2014-10-09 07:41:10
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忠辉爵士

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
你说的对，目前中国的大部分教材对这个问题的解答都不严谨，键能是解离成自由基所吸收的能量，而不是电离成离子；虽然两者平行的机会比较大，但毕竟没有必然联系。电负性大的X，本身所带的负电荷较多，这是有利于异裂的因素(可将电离看成电子对完全转移到X，然后H+和X-分离)，但电负性大的X半径小、周期数低，电子云受核的约束较大，这是不利于电离的。溶液中还应考虑到溶剂化等问题，特别是HF能形成比较强的氢键，结果HF在水溶液里是中强酸，在气相却是超强酸。
我学艺不精，而且也不是无机化学专业的，恐怕无法给出完整的解释，只能这样定性的分析一下了，希望有帮助。
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3楼2014-10-09 08:44:00
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ZBPJJ529810

至尊木虫 (知名作家)

铸剑堂堂主

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
酸性强弱取决于水溶液中电离H+的能力大小。电离能力大小由化学键的强弱决定，HF是强极性键，两原子结合很牢，键长短，从能量变化的角度来看，HF电离出来的H+ F-与水水合释放出来的能量远不能弥补断键所需的能量，故而HF在水溶液里是弱酸；HCl,HBr,HI键的极性减弱，键长增加，电离后水合过程释放的能量可以补偿断键的能量，故而酸性增强。
2楼上说的对，键能的定义如此。在水溶液中可以借用，如果要计算的话，可以用波恩-哈珀循环。
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4楼2014-10-09 10:49:11
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茶新味sweet

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by jiagle at 2014-10-09 07:41:10
氢卤酸写成H-X，它体现酸性时需要发生三个过程：
  1、H-X = H + X
   2、X + e = X-
   3、H -e = H+
过程3完全一样；
过程2有差异，但差异很小；
过程1是化学键断裂，由于卤素原子半径差异，化学键差异很大 ...

过程2为什么会没有差别呢，不同卤素的电子也就是电子亲和能，应该是有差别的？

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5楼2014-10-09 12:03:30
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茶新味sweet

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by ZBPJJ529810 at 2014-10-09 10:49:11
酸性强弱取决于水溶液中电离H+的能力大小。电离能力大小由化学键的强弱决定，HF是强极性键，两原子结合很牢，键长短，从能量变化的角度来看，HF电离出来的H+ F-与水水合释放出来的能量远不能弥补断键所需的能量，故 ...

波恩循环是计算晶格能的，晶格能不是针对离子化合物的嘛？怎么能用到共价化合物呢？？

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6楼2014-10-09 12:06:44
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
5楼: Originally posted by 茶新味sweet at 2014-10-09 12:03:30
过程2为什么会没有差别呢，不同卤素的电子也就是电子亲和能，应该是有差别的？
...

我没说过程2没有差异，只是说差异很小，你自己去查数据就知道了，大致在320kJ/mol，上下不超过30kJ/mol；
而键能却相差数百kJ/mol！
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7楼2014-10-09 12:08:25
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茶新味sweet

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 忠辉爵士 at 2014-10-09 08:44:00
你说的对，目前中国的大部分教材对这个问题的解答都不严谨，键能是解离成自由基所吸收的能量，而不是电离成离子；虽然两者平行的机会比较大，但毕竟没有必然联系。电负性大的X，本身所带的负电荷较多，这是有利于异 ...

F的电负性大，吸引电子能力强，但在水中行程氢键，所以酸性弱，但是氯，溴，碘，电负性逐渐减弱，吸引电子能力减弱，所以不容易从氢原子中得到电子，酸性更弱，但与结论相反，为什么？？？？

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8楼2014-10-09 12:14:10
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忠辉爵士

木虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by 茶新味sweet at 2014-10-09 12:14:10
F的电负性大，吸引电子能力强，但在水中行程氢键，所以酸性弱，但是氯，溴，碘，电负性逐渐减弱，吸引电子能力减弱，所以不容易从氢原子中得到电子，酸性更弱，但与结论相反，为什么？？？？
...

后面H+和X-分离的一步，显然X-越胖越容易进行，不要只考虑一个因素。我不知道气态HX的酸性如何排列（只知道HF很强而已），所以很多东西无法说明。
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9楼2014-10-09 12:29:41
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茶新味sweet

新虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by 忠辉爵士 at 2014-10-09 12:29:41
后面H+和X-分离的一步，显然X-越胖越容易进行，不要只考虑一个因素。我不知道气态HX的酸性如何排列（只知道HF很强而已），所以很多东西无法说明。...

同样谢谢你

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10楼2014-10-09 23:20:27
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