次氯酸,亚氯酸,氯酸,高氯酸的氧化性(酸性参考含氧酸酸性的判断)

看到很多人问这个问题,虽然写过一个答案,可能也不会单另找去,写一篇再说一遍。

卤素中,只有氯原子确认有四种含氧酸的存在(亚溴酸和亚碘酸这两个物质由于自己的化学性质极其不稳定,无法在酸性条件下存在),分别是次氯酸,亚氯酸,氯酸,高氯酸,本文只讨论氧化性的问题。先确定一点,次氯酸和亚氯酸是弱酸(不考虑稳定性,只讨论氧化性强弱),氯酸和高氯酸是强酸(这与氧化性强弱有一定关系)

先说氯酸和高氯酸

高氯酸和氯酸都是强酸,差别是前者通常只有氧化性,后者是氧化性为主,而且通常情况下,后者的氧化性强于前者,原因与高氯酸的氯原子的所有外层价电子全部与氧原子形成共价键,而且倾向于强烈排斥氢离子,并使剩余的离子发生分子结构重排,形成稳定的正四面体离子高氯酸根离子,很难显示其氧化性,要使其显示氧化性,要么使高氯酸不发生电离,高氯酸质子化(可以产生高氯酰基正离子),高氯酸浓度上升到较浓的浓度,显然前两种情况很难出现,只剩下浓度上升,使其显示强氧化性

氯酸酸性没有高氯酸强,而且还有一对孤对电子没有参与成键,因此其酸根均匀化程度不如高氯酸根,这也铸就氯酸的反应活性比高氯酸大,即氧化活性比较大,但氯酸依然有继续升价的可能,因此还原性比高氯酸强(高氯酸只有个别情况下充当还原剂)

再说次氯酸和亚氯酸

亚氯酸分子与次氯酸相比,前者相当不稳定,次氯酸分子看成羟基和氯原子,很明显,羟基的吸电子能力略强于氯原子,使氯原子有少量的正电荷,而亚氯酸则是一个羟基,一个非羟基氧原子与一个氯原子结合,由于这个非羟基氧原子的存在,使氯原子正电荷比次氯酸高,这种增加必然导致氯原子的电负性值上升,结果是增加不稳定性(非羟基氧强烈吸引电子使氯原子电负性值明显上升,加强吸引羟基氧原子的电子),致使整个分子容易出现分解的迹象,比次氯酸更不稳定,表现更强的氧化性,但还原性比次氯酸强,或许是这一点导致亚氯酸极其不稳定,很容易发生歧化,分解,氧化反应

亚氯酸与氯酸的比较

氯酸的氧化性和还原性均没有亚氯酸强,与两者的结构差异有关,氯酸是强酸,虽然氯氧键的均匀化没有高氯酸好,比亚氯酸的均匀化要好(亚氯酸是弱酸),因此从结构上说,亚氯酸结构更不稳定,即其氧化性和还原性更显著,而氯酸是氧化性为主,很少表现还原性

因此氧化性:亚氯酸>次氯酸>氯酸>高氯酸

还原性:氯酸>亚氯酸>次氯酸(高氯酸的还原能力极差,仅可以与氟,某些高价卤素氟化物,高价氙,某些高价金属氟化物发生氧化还原反应)

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