本文发表于《高中数理化》，也是山东科技出版社出版的《用原子的眼睛看世界——中学化学关键知识解读》中的一篇。 常见的含氧酸中，有高某酸、正某酸、亚某酸、次某酸、偏某酸等。这些名称究竟是怎么规定的？不同元素的含氧酸，及同一元素不同价态的含氧酸，其酸性强弱有何规律？为什么会有这样的规律？ 1. 对含氧酸酸性本质的分析元素氧化物的水化物在水溶液中究竟呈酸性还是碱性，要看其电离的方式。如果R元素的金属性较强，则“R—O—H”中，“R—O”键的极性大大超过“O—H”键的极性，这时主要是“R—O—H”中的“R—O”键断裂，电离出的离子是“Rn ”和“OH-”，该物质就呈碱性。实际上大多数碱固态时都是以离子化合物形式（Rn 、OH-）存在的，这就不需要讨论极性问题啦。相反，如果R元素的非金属性较强，则“R—O—H”中，“R—O”键的极性较弱，则主要是“R—O—H”中的“H—O”键断裂，电离出的离子是“ROnx-”和“H ”，该物质就呈酸性。如果，“R—O—H”中，“R—O”键与“O—H”键的极性相当（这个“相当”二字很奇妙，并非简单地看二元素电负性差值），这时就可能既可能发生酸式电离，又可能发生碱式电离，该物质就具有两性。2. 含氧酸名称的确定理论上讲，每种元素都有其“原酸（碱）”形式，如果用“R”表示该元素，其正化合价为 n的话，则其原酸的化学式为“R(OH)n”，也可以写成HnROn的形式。如原硅酸H4SiO4。很多时候，由于元素原子半径小，R原子周围容纳不了“原酸”分子中过多的OH原子团，就会发生脱水。如，H6SO6（原硫酸）-2H2O = H2SO4（正硫酸，简称硫酸）。对于同一周期元素，从上到下，随着原子半径的增大，其原子周围能容纳OH原子团数目会逐渐增多，如氧族的碲元素对应的碲酸就是H6TeO6。同理，高氯酸是HClO4（H7ClO7-3H2O）而高碘酸则是H5IO6（H7IO7-H2O）。通常，把一种元素最为常见的稳定含氧酸称为该元素的“正酸”，命名时往往省略“正”字，直接叫“某酸”。如果该元素还有比正酸中元素化合价高的含氧酸，一般称为“高某酸”。如高氯酸HClO4。元素化合价比正酸中低2价的含氧酸称为该元素的“亚某酸”，如硫酸H2SO4与亚硫酸H2SO3、磷酸H3PO4与亚磷酸H3PO3、氯酸HClO3与亚氯酸HClO2、硝酸HNO3与亚硝酸HNO2等；元素化合价比亚某酸中再低2价的含氧酸则称为该元素的“次某酸”，如次氯酸HClO，次磷酸H3PO2等。有些元素的正酸分子中含有3个或3个以上的OH原子团，这样的含氧酸在一定条件下可以进一步脱去1个H2O，这就形成了该元素的“偏酸”形式。如偏磷酸HPO3（即H3PO4-H2O）。过去，人们称H4SiO4为硅酸的时候，就把H2SiO3叫作“偏硅酸”，这种叫法现在一些参考书上还能看到。可以看出，同一元素原酸、偏酸与正酸的酸酐是相同的。如，P2O5是H3PO4和HPO3的酸酐。有时，2个正酸分子间可以脱去1个水分子连接起来，这就形成了“焦某酸”。如：2H2SO4 –H2O= H2S2O7（焦硫酸）；2H3PO4-H2O = H4P2O7（焦磷酸）以磷元素的各种含氧酸为例，其关系如下：
当然，含氧酸还有很多其它的形式，如硫代硫酸H2S2O3（可看作硫酸分子中1个氧原子被1个硫原子替代的产物），过二硫酸（H2S2O8，分子中含有1个“—O—O—”过氧根原子团）等等。3. 含氧酸酸性强弱的比较前已述及，含氧酸之所以呈酸性，是因为其分子在水中电离时，断裂了“O—H”键，产生出H 。显然，含氧酸酸性的强弱与“O—H”键是否容易电离有关。既然任何含氧酸中都含有“O—H”键，那为什么其电离的程度却不同呢？原来，“O—H”键是否容易电离，与其极性强弱有关，“O—H”键的极性越强，则越容易电离。在一般元素的含氧酸“R—O—H”中，“R—O”键与“O—H”键中的共用电子对都是偏向氧原子的。如果R原子吸引电子的能力强（即R元素的非金属性强），则R原子对“R—O”键上的共用电子对吸引力相对强一些，就会导致氧原子周围电子云密度减小，氧原子就要更加强烈地吸引“O—H”键上的电子云，使“O—H”键的共用电子对更加强烈地偏向氧原子，“O—H”键极性增强，更加容易电离。所以，一般说来，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。如：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。对于同一元素不同价态的含氧酸来说，其价态越高，当然就对“O—H”键上电子云的吸引越强烈，使得“O—H”键的极性越强，酸性就越强。如，硫酸和硝酸均为强酸，而亚硫酸（H2SO3）和亚硝酸（HNO2）则均为中强酸；氯的各种含氧酸酸性强弱次序为：HClO4> HClO3> HClO2> HClO。磷酸、亚磷酸、次磷酸的情况比较特殊，它们仨都是中强酸，酸性并无很大差异。这是为什么呢？跟它们的结构有关。这里只给出一点提示，磷酸是三元酸，亚磷酸、次磷酸则分别是二元酸、一元酸。不要看它们分子内都有3个H。留一个悬念，大家好好思考一下。
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