氯离子和次氯酸根可以共存吗光照分解中氯为什么可以氧化氧？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2024-02-08 02:45 标签： 氯离子和次氯酸根可以共存吗
因为在溶液中(酸性)，次氯酸以分子的形式存在，而高氯酸则以离子的形式存在，而且次氯酸分子的结构不稳定。而高氯酸根为四面体稳定结构，并且具有反馈键，所以高氯酸的氧化性难以表现。还有，氧化性和价态没有直接关系。然而还有很多也是这种情况。比如连二次硝酸的氧化性强于亚硝酸，亚硝酸氧化性比硝酸强。亚硫酸氧化性也强于硫酸。然而就几个是特别的，在第四周期因为特殊性，此时还是高价态氧化性最强，但是在较低价态也有这种情况，高溴酸>次溴酸，亚溴酸>溴酸，高碘酸>次碘酸，亚碘酸>碘酸。其实，标准电位对于强酸来说，是不公平的。原因很简单，因为低价态是分子的氧化性，高价态是离子的氧化性，比如浓硫酸到二氧化硫的电位，跟稀硫酸或者硫酸根是不一样的，前者大于溴的氧化电位(甚至连铂和金都能氧化)，稀硫酸的氧化性只有氢离子的氧化性，而硫酸根基本不体现氧化性，只有0.17V。如果以这个电位来用能斯特方程计，浓硫酸也只有0.337V，然而连铜都不能氧化，所以以氢离子浓度计算浓强酸的电位是错误的。这就是电离常数的问题了，如果按浓硫酸的PKA，好像就准点了。再回到次氯酸和高氯酸的比较，当pH=0时，这时次氯酸已经全部以分子态存在，而高氯酸则以阴离子存在，因为高氯酸的PKA是-15.2，所以这时高氯酸的分子量还不到10^(-15)MOL，就好像是在碱性条件下一样。其实如果把次氯酸，亚氯酸，氯酸三者的分子量都拉到同一起跑线上，那么他们仨的氧化性还真不如高氯酸，这时次氯酸，到氯的电位变为负了(1.61-0.11832*15.2，约-0.2V左右)，只有到氯离子的电位(不依靠氢离子的反应)还有不变的0.89V。而亚氯酸此时到氯的电位只剩下0.4几(1.645-0.05916*4*15.2÷3)。氯酸的话，电位会降到0.7左右(虽然是强酸，但是酸性和高氯酸相比弱很多，不如硝酸酸性)。而高氯酸就有1.39。这样就好看多了。这样一来，标准电位看起来低价态氧化性强，实则是高价态他们还没有表现出他们应该原有的氧化性。低价态则是在依靠自身酸性弱，容易变成分子而耍赖。然而，如果以分子态来计氧化性，那么还是高价态的氧化性强，再反驳那位模仿我回答的，其实次氯酸和亚氯酸在酸性中只能以分子形态存在，不能水合，水合并不能影响次氯酸中的电荷变化(没有发生化学变化)，就是讨论极化作用，因为次氯酸亚氯酸是共价化合物，在电离前不会拆开，所以都是主要以分子存在，讨论水合的话影响也十分小，因为极化作用影响很小，在水中还是难电离，所以变化不大。游离态仍然是高氯酸强，从结构上，高氯酸因为氯被四个氧拉着，故氯得到的有效正电更多，而其他氧少，拉出的正电则会相对少，所以应该是高正亚次才是。但在酸性溶液中表现为亚次正高，可以说因为次氯酸和亚氯酸以分子存在，而亚氯酸多一个氧，氯有效电荷更多，所以亚氯酸氧化性强于次氯酸，而氯酸是完全电离，氯酸根带有负电荷，所以氯的有效正电被削弱(酸根的负电荷是由整个分子的所有原子承担的)，氧化性也削弱了，而氧化性并不至于弱，因为三个氧对氯原子围的不够严，电子也较容易进攻中间的正价氯原子，也还有不少有效分子，只是浓度较低，高氯酸则是电离更大，几乎都以阴离子存在，有效分子几乎没有，几乎全是高氯酸根离子，而高氯酸根中的氯几乎被氧包围，而外边的氧都带负电荷，电子很难攻进来，所以氧化性弱，甚至低浓度下还只能发生置换反应。高氯酸需要到85％浓度时，才能体现他真正的氧化性，因为这时才开始出现高氯酸分子，而这时早已经爆炸了，在没有形成高氯酸分子时(72％)，就已经爆炸。理论上，高氯酸到浓硫酸这个浓度时，电位可以达到2V多，比臭氧的氧化性还强，甚至与高铁酸难分伯仲。看来高氯酸的氧化性还是没让人失望呀。

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