含氧酸酐
“酸酐就是酸性氧化物”這句話在一定範圍內是對的。酸酐是酸脫水形成的,而
酸性氧化物是與鹼反應生
成鹽和水的氧化物,從概念上看,二者是不可等同的。在
無機化學中酸酐是酸脫水形成的,且絕大多數為
氧化物,所以二者可以等同,但
有機化學中,很多有機酸脫水後都不是氧化物,如:醋酸(CH
3COOH)脫水形成醋酸酐((C
4H
6O
3,(CH
3CO)
2O),所以也就不可能是
酸性氧化物了。
常見酸的酸酐:
H2SO4 → SO3
H2SO3 → SO2
H2CO3 →CO2
H3PO4 → P2O5
HNO3 → N2O5
HNO2 → N2O3
CH3COOH → (CH3CO)2O
H3PO3 → P2O3
如何確定含氧酸的酸酐
無機酸中非金屬的同價態
氧化物就是含氧酸的酸酐了。例如,
碳酸中碳的化合價是+4,那么它的酸酐就是二氧化碳。
有機酸可以用去掉水的方法,就是先在酸前面加上
化學計量數把
氫離子配成偶數(原先是偶數就不用了)再去掉一個或幾個H
2O。例如:CH
3COOH(數字為下角標 ,下同)中只有1個
氫離子先在前面加上化學計量數2,再去掉一個H
2O,得到的(CH
3CO)
2O就是它的酸酐了;同樣道理,如果有3個氫離子,就加上化學計量數2,再去掉3個水。
氧化鋁就是
Al(OH)3脫水生成的,因為
氫氧化鋁可以寫成HAlO
2·H
2O(
偏鋁酸),而脫了水就是氧化鋁{2HAlO
2·H
2O= Al
2O
3·2H
2O(脫水)→Al
2O
3}。
用途
注意:並不是所有酸酐都會與水結合生成酸的。比如
醋酸的酸酐,分子間“脫”去了水,而“脫”去的水是不可能直接把水“安”回去就能復原的。
SiO
2也是這個道理。H
4SiO
4是
原矽酸[Si(OH)
4],而不是
矽酸。矽酸是H
2SiO
3,所以脫去水是SiO
2。H
4SiO
4的酸酐也是SiO
2,因為H
4SiO
4就等效於H
2SiO
3·H
2O,結合的水是“外掛”上去的,可以直接脫去不用管。就和
明礬KAl(SO4)
2·12H
2O,那個結合水是可以直接省略掉。雖然在
化學式中,但是只是一個“外掛”,相當於穿了件衣服而已。
注意事項
醋酸酐
酸縮去水而成的化合物,如一個
碳酸分子(H
2CO
3)縮去一分子水(H
2O)剩下的二氧化碳(CO
2)就是碳酸酐。兩個醋分子(CH
3COOH)縮去一分子水(H
2O)剩下的((CH
3CO)
2O)就是醋酸酐。
醋酸酐不屬於氧化物。
矽酸酐
二氧化矽不與水反應,即與水接觸不生成矽酸,但人為規定
二氧化矽為矽酸的酸酐。
高錳酸酐
KMnO
4(
高錳酸鉀)和冷的濃
硫酸作用生成暗綠色的油狀七氧化二錳(Mn
2O
7):
5H2SO4 +4KMnO4 → 2K2SO4 + Mn2(SO4)3 + Mn2O7 + 5H2O + 2O2↑