下列化合物H2O,CH3OH,H2CO3,苯酚。酸性顺序排列是?
酸性排列顺序:H2CO3、苯酚、H2O、CH3OH。
碳酸的电离常数为Ka1=4.4×10-7,苯酚的电离常数Ka=1.0×10-10,因此碳酸的酸性比苯酚大得多。水是中性的,甲醇钠与水马上就分解为甲醇和氢氧化钠,强酸可以置换弱酸盐中的酸根。
酸性强弱有一个普遍的规律,即吸电子基的引入使酸性增强,给电子基的引入使酸性减弱。因为吸电子基能降低电离后负离子的负电荷密度,从而使之稳定。给电子基的效果正好相反。
这四个物质中,间二硝基苯没有活泼氢,因此是没有酸性的。
剩下三个酚类中,对硝基苯酚酸性最强,因为硝基是强吸电子基。对甲基苯酚酸性最弱,因为甲基是弱的给电子基。
所以酸性排序为 对硝基苯酚 >苯酚 >对甲基苯酚 >间二硝基苯
这里面甲酸的酸性最强,比醋酸强,醋酸其次,然后是碳酸,苯酚最弱,弱到不能使酸碱指示剂变色。
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硝基是强吸电子基,可以使苯酚酸性增强,间位尤甚;甲基是推电子基,使苯酚酸性减弱,所以酸性强弱是间二硝基苯酚>对硝基苯酚>苯酚>对甲基苯酚
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羧酸的酸性大于苯酚,大于醇,这个是一般规律。
同样的羧酸,含有的吸电子基越多,吸电子能力越强,羧酸根负离子的负电荷就能得到很好的分散,酸性越强,所以有上面的顺序。对位硝基有吸电子共轭和吸电子诱导效应,间位的硝基只有吸电子诱导效应,没有吸电子共轭效应。
它们的酸性,之所以有以上规律,是与它们不同的分子结构有关。乙醇:C2H5-OH 水:H-OH 苯酚:C6H5OH碳酸:HOOC-OH 当羟基与斥电子基(如C2H5-)相连时,由于乙基的斥电子作用,增加了氧原子上的电子云密度,抑制了氢氧原子间的电子云向氧原子方向的偏移,减弱了氢氧键的极性,因而乙醇比水更难解离,酸性也就更弱。 当羟基与吸电子基(如苯基、羧基)相连时,由于吸电子基的作用,降低了[医.学教.育网搜.集整.理]羟基中氧原子的电子云密度,有利于氢氧原子间的电子云向氧原子偏移,致使氢氧键产生极性。因此,苯酚、碳酸的酸性比水强。又因羧基比苯基的吸电子能力强,所以碳酸的酸性比苯酚强。
盐酸:强酸,完全电离;
苯甲酸:部分电离,属于弱酸,但能使蛋壳产生气泡;
碳酸:弱酸,能使石蕊变红;
苯酚:极弱的酸,不能使得石蕊变红;
水:是极弱的电解质,呈中性;
苯乙醇:在水中不电离,属于非电解质。
常见的酸性强弱顺序:
(1)常见的弱酸的酸性强弱顺序:CH₃CHOHCOOH(乳酸)>C₆H₅COOH(苯甲酸)>CH₂=CHCOOH(丙烯酸)>CH₃COOH(醋酸)>C₂H₅COOH(丙酸)>H₂CO₃(碳酸)>H₂S(氢硫酸)>HClO(次氯酸)>H₃BO₃(硼酸)>H₂SiO₃(偏硅酸)>C₆H₅OH(苯酚)
(2)常见的强酸的酸性强弱顺序:HClO₄(高氯酸)>HI(氢碘酸)>HBr(氢溴酸)>HCl(盐酸)>H₂SO₄(硫酸)>HNO₃(硝酸)>HClO₃(氯酸)
(3)常见的中强酸的酸性强弱顺序:HOOCCOOH(草酸)>H₂SO₃(亚硫酸)>H₃PO₄(磷酸)>CH₃COCOOH(丙酮酸)>HNO₂(亚硝酸)>HF(氢氟酸)>HCOOH(甲酸)。
中学化学常见弱酸有:
H2SiO3(偏硅酸)、HCN(氢氰酸)、H2CO3(碳酸)、HF(氢氟酸,较少见)、CH3COOH(也作C2H4O2乙酸,又叫醋酸)、H2S(氢硫酸)、HClO(次氯酸)、HNO2(亚硝酸,较少见)、中学范围内的所有的有机酸(中学不学习有机强酸)、HONC(雷酸)等。没有特殊说明的,中强酸一律视为弱酸,所以H2SO3(亚硫酸)为弱酸。