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甲酸、乙酸、苯甲酸的电离常数分别是:1.77×10-4,1.75×10-5,6.46×10-5。这阐明它们的酸性由强到弱的程序是:甲酸、苯甲酸、乙酸。
为何会这样呢?
总的来讲,惹起这类酸性强弱变动的次要缘故在于份子的构造。
上述三种酸的构造分别为:
甲酸HCOOH ..乙酸CH3COOH
苯甲酸C6H5COOH
甲酸、乙酸、苯甲酸的份子中都有一个羧基,因为羟基氧原子的P电子云与羰基中π键电子云从正面产生堆叠,使羟基中氧原子上的P电子云向羰基中氧原子转移,羟基中的电子云密度升高,氧原子和氢原子之间共价健的极性加强,以至使氢原子电离而发生酸性。
然而,因为与羧基相连的氢原子、甲基、苯环对氢氧键的极性影响是不同的,所以,使其酸性泛起了差别。
因为氢原子和甲基都有排斥电子的才能,但甲基排电子的才能比氢原子强,使羧基上的电子云密度增大,羟基上的电子云密度亦增大,O—H键加强,减弱了羟基的极性。H原子虽然也能够提供电子,但较甲基弱,所以甲酸的酸性比乙酸强。
在苯甲酸中,与羧基相连的是苯环,因为苯环中有一大π键,当它与羧基相连时,使羧基上的电子云向苯环转移,羧基的电子云密度升高,从而减弱了羟基中的氢氧键,使羟基氢较易电离出来,显出较强的酸性。然而,虽然它能升高羧基的电子云密度,其吸电子的才能是无限的。所以,作用的总效应,使苯甲酸的酸性只能比乙酸强,但比甲酸弱。
由上述探讨可见,份子中各原子或原子团之间是互相影响的,这类互相影响必定反应到性质下去。在甲酸、乙酸和苯甲酸中,因为与羧基相连的原子或原子团的不同,对酸的性质的影响也有差别,使其酸性强弱程序为:甲酸>苯甲酸>乙酸。 |
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