В ряду галогеноводородных кислот сила кислот увеличивается. Если плавиковая кислота ( ) является слабой, то иодоводородная ( ) — самая сильная из этой группы. Причины усиления кислотных свойств Изменение силы кислот в данном ряду объясняется двумя основными факторами, которые перекрывают влияние электроотрицательности. 1. Увеличение радиуса атома галогена При переходе от фтора к иоду (сверху вниз по подгруппе периодической таблицы) увеличивается количество электронных слоев, и, следовательно, растет радиус атома.
- Радиус самый маленький, — самый большой. Чем больше радиус аниона, тем дальше находится общая электронная пара от ядра галогена и тем длиннее становится связь .
2. Снижение энергии связи Сила кислоты определяется легкостью диссоциации (отщепления протона ).
- Из-за увеличения длины связи в ряду энергия связи уменьшается. Связь очень прочная, поэтому молекула плохо диссоциирует в воде. Связь самая длинная и слабая, она разрывается легче всего, что приводит к практически полной диссоциации и максимальной кислотности.
Сводные характеристики ряда
| Кислота | Название | Сила | Энергия связи (кДж/моль) |
|---|---|---|---|
| HF | Фтороводородная | Слабая | ~567 |
| HCl | Хлороводородная | Сильная | ~431 |
| HBr | Бромоводородная | Сильная | ~366 |
| HI | Иодоводородная | Очень сильная | ~299 |
Почему электроотрицательность не является решающим фактором? Хотя фтор — самый электроотрицательный элемент и должен сильнее всего притягивать электронную плотность, высокая плотность отрицательного заряда на маленьком атоме фтора заставляет его слишком крепко удерживать протон . В данном случае геометрический фактор (размер атома) и термодинамический фактор (прочность связи) оказываются важнее для определения кислотных свойств, чем полярность связи. Могу составить для вас аналогичное сравнение для кислородсодержащих кислот галогенов или разобрать закономерности изменения их восстановительных свойств.