主   旨

主題：

酸性強弱, 乙酸與草酸, 醇與醛

留言人：

陳真

留言日期：

2001/05/18

留言內容：

1. 硫酸硝酸鹽酸此三種強酸的酸性強弱順序為何依據何種原理加以區分?
2. 乙酸無還原性而草酸卻有還原性而乙酸的碳之平均氧化數卻小於草酸的碳之氧化數此為何因?
3. 醇與醛皆有還原性但醇無銀鏡反應而醛卻有銀鏡反應?

目前回應文章

主題：

酸性強弱, 乙酸與草酸, 醇與醛

回應者：

台大化學系蔡蘊明，鄭淑芬教授

張貼日期：

2001/05/25

回應內容：

 你所提到的酸都是非常強的酸，所以其酸度的測量並不容易也不準確，只能得到一些概略的數值。

硝酸   pKa ~ -1.6
硫酸   pKa ~ -3
鹽酸   沒查到(但其酸度應較硫酸稍高(請見下方數據)
HBr    pKa ~ -9
HI       pKa ~ -11
1 N 鹽酸   水溶液  pH = 0.1        0.1 N 鹽酸   水溶液  pH = 1.1
1 N 硫酸   水溶液  pH = 0.3        0.1 N 硫酸   水溶液  pH = 1.2

要比較酸的強度要在結構類似的系列當中較能得到結論，例如HCl, HBr, HI之間的酸性強弱，或硫酸與亞硫酸之間的酸性強弱，那是可以說出個道理的，但是若要比較硫酸，硝酸，鹽酸這三種結構上差異很大的酸那就不是易事。坊間的參考書由於聯考引導教學，常弄出一些離譜的題目來考學生，殊不知這樣的問題根本是超出高中程度，而且也沒有什麼必要去深究的。希望高中老師們好好把關，別用這樣繁瑣而且沒有道理的問題將學生對化學的興趣嚇走了。

順便提一下，硫酸硝酸等稱為oxo acids，其酸性在同一個系列裡與接在中心原子的氧原子數目有關，氧原子越多酸性越高，換言之，中心原子的氧化價數越高酸性越高，每多一個電負度很高的氧原子接在中心原子之上，就越導致O-H鍵的電子偏離氫原子，酸性因而增高。

草酸的結構中兩個羰基連接在一起，而羰基的碳是具有部分正電荷的，因此兩個羰基的碳之間的鍵結因為正電的排斥而較弱，容易斷裂，因此較易氧化產生二氧化碳。氧化的容易與否並不是從氧化態的變化數字大小上可以看出來的。

醇與醛都可以被氧化，但是醛較易被氧化，將醛暴露在空氣中都會慢慢的氧化成酸，而一價的銀離子是一個弱的氧化劑，因此只有能力將較易氧化的醛氧化。但若要問為什麼
醛較易被氧化，我認為可能與醛具有豐盈的pi電子有關。氧化是丟電子的。

關於酸性強度

硫酸, 硝酸,鹽酸的水溶液是幾乎完全解離（硫酸的第一個質子），所以我們稱水是 leveling solvent, 即是在水溶液中，此三種酸的強度是不能區分的，看起來是一樣強的。若要比較三者的酸性強弱順序，就必須使用其他溶劑，比如醋酸，這些強酸在醋酸中不會完全解離，可以量到解離度，由解離常數大小即可得知其酸性強弱順序。醋酸在此稱為 differentiating solvent, 即是可區分強酸的酸強度之溶劑。