【做題】反常酸堿現(xiàn)象的理論解釋
前段時(shí)間做學(xué)校作業(yè)遇到一個(gè)工藝流程,如下。

里面最大的疑點(diǎn)在于,向與
的混合溶液通入二氧化碳后,只生成了
卻沒(méi)有生成
,由此得出酸性
,不符合元素周期律。

考慮金屬氫氧化物的酸堿性,引入離子勢(shì)?
,顯然?
?越大,
的吸電子效應(yīng)越強(qiáng),
鍵極化程度越大(容易被削弱),越容易酸式解離;否則越容易堿式解離。
祖德教授的《無(wú)機(jī)化學(xué)》中指出:
①??時(shí)
為堿性;
?時(shí)
為兩性;
?時(shí)
為酸性。
② 一般地,同主族元素的金屬氫氧化物,主要取決于離子半徑的大?。ㄔ刂芷诼桑?。?

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:能溶于氨水,而
不溶于氨水,則酸性
。
結(jié)構(gòu)化學(xué)解釋:
基于Slater方法,引入某一原子軌道的有效半徑
其中為Bohr半徑,
令等于該原子最外層原子軌道的量子數(shù),以此近似估算原子半徑,即
則,考慮?
即可。
① 因?yàn)镚a在3d亞層上有了電子,且其對(duì)外層電子的屏蔽效應(yīng)更大,則外層電子所受到的增加的影響更??;
②?Ga在第四周期,Al在第三周期。
故Ga和Al相比,半徑?jīng)]有相應(yīng)地增大,而量子數(shù)變大了,則,即酸性
。
順帶解釋一下堿性。在承認(rèn)
會(huì)發(fā)生部分斷裂的前提下(
),因堿式解離而出現(xiàn)的
斷裂現(xiàn)象也存在。由元素周期律,堿性
(我認(rèn)為此處與前文并不矛盾,可考慮化學(xué)平衡)

本文展現(xiàn)了Up的思考,諸多紕漏,歡迎佬們批評(píng)指正。
(2023年3月24日)
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