オキソ酸も酸性度の強さについて

質問

僕の持っている問題集の解答の一角に、、、
オキソ酸の一般式『Ｘ(Ｏ)m(ＯＨ)n』において次のことが言える、と書いてありました。
(1)ｍの数が多いほど強酸
(2)中心原子Ｘの電気陰性度が強いほど強酸

資料集とかをあたったのですが両方ともまったく理由がわかりません、わかる方いませんか？

回答No.3

aino_ss · ベストアンサー

すみません！！
質問をきちんと読んでいませんでした。
当たり前すぎる回答をしてしまい申し訳ありません。

共鳴安定化について
HClOの場合→　Cl-OH　という結合になっています。
水素イオンがはずれた形を考えてると　Cl-O-　です。
HClO2の場合→　O=Cl-OHという結合で、水素イオンがはずれた形はO=Cl-O-　です。
亜塩素酸イオンの負の電荷は左の酸素といったりきたり することができ、これが共鳴安定化です。
つまり、
-O-Cl=O ⇔ O=Cl-O-
これが更に酸素がふえて塩素酸になると、いったりきたりすることができる酸素が増えるということになり、より安定化されます。
共鳴安定化によって、酸性が強くなるのは、
物質は安定な状態にあろうとします。
ある酸ＨＡがあると仮定。
水素イオンがはずれて生成するイオンＡ-が不安定であれば、水素イオンが結合してＨＡの状態に戻ります。
逆に水素イオンがはずれて生成するイオンＡ-が安定であれば、安定なＡ-の状態のままでいて、水素イオンははずれたままです。
酸性が強いというのは、水素イオン濃度が高いということです。
水素イオンがはずれて生成するイオンが安定であれば、水素イオンははずれたままなので、水素イオン濃度は高くなります。
したがって、安定化されると酸性が強くなります

回答No.4

noname#62864

No.1です。疑問が解決しましたので(2)の説明をします。
中心原子の電気陰性度が大きいほど、O-H結合の電子が中心原子の方に引き寄せられ、O-H結合の極性が大きくなり、H+がとれやすくなるために酸性が強くなるということです。別の見方をすれば、中心原子の電気陰性度が大きいほど、H+がとれた後に残った負電荷のうちの、中心原子に分散する分が大きくなり、結果的に酸素上の負電荷が小さくなる。すなわち、陰イオン全体に負電荷が分散しやすくなって、電離した状態が安定化し、酸性が強くなるという説明もできます。

なお、ハロゲンの場合にはFは例外です。フッ素は他の元素とは異なり、酸素よりも電気陰性度が大きいために、酸素上に負電荷が生じるということが起こりにくくなるためだと思います。

回答No.2

aino_ss

オキソ酸の代表的な例をあげると
　HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4
次亜塩素酸＜亜塩素酸＜塩素酸＜過塩素酸
というように酸素原子が多いほど酸性度が強いです。
ってそのまますぎて答えになっていないですね…。
Ｏが多いほど酸性度が強いのは、共鳴安定化などによって説明できるのですが、そちらを知りたいのでしょうか…。

(２)についても、Xには17族のハロゲンが入りますから
それの電気陰性度が強いハロゲンなほど酸性度が強い
ということです。

回答No.1

noname#62864

(1)について
オキソ酸の-O-Hが解離して、-O^- + H^+になった時に、この-O^-の別の酸素との間で共鳴安定化が考えられます。（高校レベルではこの共鳴安定化というのは出てこないでしょうが、）要するに、生じた負電荷が複数の酸素上に分散することによって安定化するということです。電離した状態が安定化されると言うことは、平衡が電離する方向に傾き、酸性が強くなると言うことです。
また、酸素は電気陰性度が大きいので、酸が解離したときに生じる負電荷を安定化する能力が大きいというような説明も可能です。

(2)については、内容に少々疑問点がありますので現時点では回答できません。　悪しからず・・・