中強酸,是指電離常數(Ka)在10-1~10-4之間的酸(pKa=1~4)。常見的有磷酸、鉻酸和草酸等。
基本介紹
中強酸(Mediate strong acid)
例:常見中強酸有H2SO3、H3PO4、H2C2O4(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(C6(COOH)6)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(H5IO6)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(HOCH2CHOHCOOH)4.67%
甲酸4.24%
乙醇酸(CH2OHCOOH)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(CH2)3COOH)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(H2B4O7)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(H2PO3F),焦磷酸,硫代硫酸(H2S2O3),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(H4XeO6)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。