中強酸

中強酸

中強酸,是指電離常數(Ka)在10~10之間的酸(pKa=1~4)。常見的有磷酸、鉻酸和草酸等。

中強酸(Mediate strong acid)

中強酸是介於強酸和弱酸之間的酸。沒有特殊說明的,中強酸作為弱酸處理,中強鹼也一樣。

:常見中強酸有HSO、HPO、HCO(草酸 / 乙二酸)等。

直觀的講:可以以0.1mol/L濃度下電離度比率劃分(此濃度下中強酸主要處於10%~70%),此法主觀感受較強,容易理解,但會因為濃度的變化而影響判斷,比如濃度提高后,鉻酸電離度由大於一半變為小於一半。

以下為0.1mol/L濃度下常見中強酸和弱酸的電離程度:

強酸都按100%看待,以一級電離為主。

PS: 因2,4,6-三硝基苯甲酸等有機酸不溶於水,高鐵酸(強酸性,但溶於水是微弱鹼性,因為與水反應)等強氧化性酸遇水反應,此處都不做比較。

苯六甲酸(C(COOH))93.3%(六元酸,次級電離被忽略,所以數值偏大)

三氟乙酸87%

2,4,6-三硝基苯酚85%

三氯乙酸76%

碘酸69.2%(碘酸在1mol/L濃度電離度為32%,但是諸如碘酸鉀等強鹼鹽幾乎不水解,所以有時被劃定為強酸。*碘酸經常作為強酸弱酸分界線)

EDTA66%(內鹽)

鉻酸63.1%(一級電離度很高K1=4.1,但二級電離度很小,加上鉻酸氫根在水溶液中聚合成重鉻酸根等同多酸,所以本身只視作中強酸)

焦磷酸53.7%

草酸51.3%(此濃度質量分數約9%)

亞磷酸50%

正高碘酸(HIO)38%(注意不是偏高碘酸)

丙炔酸30.2%

亞硫酸29.5%

馬來酸29.5%

1,3,5-苯三甲酸25.1%

磷酸23.9%

谷氨酸23%

砷酸22.4%

一氟乙酸13.8%

丙二酸11.75%

α-氯代丁酸11.22%

一氯乙酸10.9%

一溴乙酸10.9%

鄰苯二甲酸10.23%

水楊酸9.7%

酒石酸9.7%

富馬酸9.33%

檸檬酸8.7%

氫氟酸8%

一碘乙酸7.6%

亞硝酸7.16%

*此處一般為中強酸界限

對硝基苯甲酸5.88%

蘋果酸5.8%

氰酸5.75%

對苯二甲酸5.6%

間苯二甲酸5.12%

甘油酸(HOCHCHOHCOOH)4.67%

甲酸4.24%

乙醇酸(CHOHCOOH)3.8%

葡萄糖酸3.6%

乳酸3.6%

氫硒酸3.5%

β-氯代丁酸2.88%

維生素C 2.57%

琥珀酸2.5%

苯甲酸2.45%

戊二酸(HOOC(CH)COOH)2.39%

丙烯酸2.29%

3-戊烯酸1.74%

γ-氯代丁酸1.73%

疊氮酸1.55%

3-丁烯酸1.44%

4-戊烯酸1.44%

2-戊烯酸1.41%

醋酸1.33%

山梨酸1.31%

正丁酸1.23%

正戊酸1.20%

異丁酸1.17%

丙酸1.15%

焦硼酸(HBO)1.12%

碳酸0.2%(加壓,因常壓下飽和濃度遠遠不到0.1mol/L)

氫硫酸0.093%

次氯酸0.053%

次溴酸0.016%

氫氰酸0.0077%

苯酚0.0033%

次碘酸0.0018%

硼酸0.000076%

偏矽酸0.000041%

由此可知,酸本身濃度不大時(0.1mol/L左右)時,部分中強酸表現出強酸性質,這也是為什麼我們經常看到碘酸之類一會是強酸一會是中強酸,強酸不受濃度限制(但必須有足夠電離的水)。

一般把上述濃度下的電離度小於8%(也有小於亞硝酸之說的)視為弱酸,如醋酸1.33%等。因為強酸與弱酸電離程度差距頗大,所以將此區間電離度的酸視為中強酸。

因為濃度不同電離程度不同(一般濃度越低電離度越大,氫氟酸相反),有時把單氟磷酸(HPOF),焦磷酸,硫代硫酸(HSO),三氯乙酸,碘酸,等看做一元強酸,(多元酸的第一步電離使得後續電離十分困難)因為上述物質在一定濃度下第一步的電離度超過一半。高氙酸(HXeO)是四元酸,第一第二步完全電離,第三步電離度類似亞硫酸(20%左右),第四步電離度類似氫硫酸(0.1%左右),因此高氙酸一氫鹽和正鹽是鹼性,被視為二元強酸。多元強酸非常複雜,高中多元強酸都按一步完全電離計算。

具體的講:可以從電離常數的大小來作為此界限的劃分,因為電離常數不受濃度的影響,在具體計算時非常精確。

一般把10 >Ka>10 的酸稱為中強酸,例如:磷酸,酒石酸,亞硫酸,丙酮酸,草酸,亞硝酸等等。

而把Ka<10 的酸稱為弱酸:如碳酸,硼酸,醋酸等等。

把Ka>10 的酸稱為強酸:如硒酸和硫酸(第二步電離視濃度可能作為中強酸看)、硝酸、鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸,偏高碘酸,高錳酸,高氙酸等。

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