hydrogen halides

2012-04-10 2:31 am
Why is the H-F bonding stronger than H-Cl bonds?
F have a higher electron affinity so it should be easier to break the H-F bond to form a fluoride and hydrogen ions

Do the strong hydrogen bondings between HF molecules prevent the breakage of H-F bond? If yes, why is it so?

回答 (2)

2012-04-10 4:13 am
✔ 最佳答案
雖然你用英文問 但是由於要講的野較多 所以我用中文答。
你問為什麼H-F bonding會比H-Cl bonding強,其實原因你自己已經講左,只係你有所誤解罷了。
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簡介HF的結構(可以忽略):
你提及過 電子親和力(electron affinity).氟(F)擁有最強的氧化能及電負性(即電子親和力)。在HF 氟化氫的結構中,由於F過強的電負性令共價鍵中的電子對更靠近於F原子,這引起了HF的polarity(極性)而進一步建立了氫鍵(hydrogen bond).
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其實強的電子親和力反而代表越難形成離子,因為電子更靠近於某一方會引起上述的極性,即是一種electrovalent force.而這種力可以說是離子鍵的象徵。
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咁即係話,係一個polar molecules極性份子之中的鍵不但有共價鍵的特性,同時亦有離子鍵的特性,所以可以有陰陽離子之分,而一般沒有極性的共價化合物是不能被拆分為離子。
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你應該知道Group VII(halogen)不論在離子鍵或極性份子中只會擔任陰離子的角色。所以電負性越強,形成的鍵就越強。
F比Cl有更強的電負性,因為F比Cl少8粒電子,所以氟化物的鍵都會比氯化物的鍵強。
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p.s. 我講咁多野既原因係希望你有一個清晰的概念。



2012-04-09 21:54:44 補充:
極性令到原本存在於H同F之間的鍵更加強。所以更難將其拆開變成離子。
F+e- ->F-應該比Cl +e- ->Cl-進行得更快 這只是代表F的電負性較高 這我也提到了。
但是以上的半反應式所講的只係F同Cl變成離子化合物速度的比較。
F比Cl快變成離子化合物中的一部份,但並非自由離子嘛。

如果你想得到純H+ 及F-係無可能的,只有係水溶液之中進行離解才可以得H3O+同F-
你可以上WIKI睇下,就搵到呢句由於H-F共價鍵高度極性----離解度非常低。
比起可以係水溶液之中"完全離解"既HCl差好遠,這就證明了極性的影響和HF比HCl強的原因

2012-04-09 21:57:03 補充:
至於氫鍵對於佢地變成離子的影響其實同極性的影響差不多,主要都係影響HF係水溶液之中的離解度。
2012-04-10 6:40 am
鍵能是離解度錯誤的解釋
雖然鍵能是影響離解的活化能,但是這影響不大
所以這不是合理的解釋
而真正的解釋是用陰離子的穩定
酸性HI>HBr>HCl>HF
因為體積I->Br->Cl->F-,體積越大,負電荷分散越有效,電子密度降低,會較穩定
而氫鍵只是解釋HF不是強酸的理由
事實上,離解後,會形成H3O+ + F- 兩離子之間會形成強大的氫鍵
所以它們會緊密排列,以致它們容易重新合成HF ,所以離解度很低!


收錄日期: 2021-04-13 18:36:46
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120409000051KK00758

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