离子势

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离子势(ф)是推断碱金属碱土金属氢氧化物碱性时所提出的一个概念,通过以下公式计算:

离子势(ф) = 阳离子电荷(Z) / 阳离子半径(r)

含氧酸是属于无机化合物的一大类物质,对于含氧酸来说,在水溶液中可以存在以下的电离方式:

ROH → R+ + OH
ROH → RO + H+

可以看出,如果以第一种方式电离,则该物质呈碱性;如果以第二种方式电离,则该物质呈酸性。而从离子键的概念来看,ROH可以看成是Rn+、O2−、H+组成的,Rn+、O2−、H+之间的作用决定了ROH是以酸式电离还是以碱式电离。当Rn+与O2−之间的作用力大于O2−与H+之间的作用力时,ROH以酸式电离;而当Rn+与O2−之间的作用小于O2−与H+之间的作用力时,ROH采取碱式电离。根据离子键这一特性,卡特雷奇(G.H.Cartledge)提出了离子势的概念,用来判断ROH的酸碱性。

一般地,在ROH中,如果ф的值越大,则说明氧原子的电子云偏向当Rn+极化作用越强。O-H键变弱,ROH以酸式电离为主,即酸性越强。反之,则ROH更趋向碱式电离.

判断酸碱性的经验公式为:

\sqrt \Phi \ > 0.32 :ROH呈酸性
\sqrt \Phi \ = 0.22 - 0.32 :ROH呈两性
\sqrt \Phi \ < 0.22 :ROH呈碱性

此规则也称为ROH规则。

递变规律[编辑]

随着Rn+离子从左至右逐渐增加,电荷数也逐渐增大,ф也逐渐增大,所以在元素周期律中,含氧酸的酸性也逐渐增大。对于同族的元素,则从上而下因阳离子的半径增大而酸性逐渐减弱。同时,由公式也可以看出,同种元素的不同氧化数的含氧酸的酸性强弱顺序。

参考资料[编辑]

  • 《基础化学》。化学工业出版社。