Question

液态卤素氢化物和卤素氢化物的水化物的酸性大小及其解释

Answer 1

液态卤素氢化物属于路易斯酸（其中的H原子在同电子供体，即路易斯碱作用时表现为酸性），同时也是路易斯碱（卤素原子可对外供电子）。液态中卤化氢分子间以氢键的形式相互作用形成链状结构的路易斯酸碱加合物。路易斯酸的酸性相互比较必须指明与之作用的路易斯碱才有意义，笼统谈论酸碱性没有意义。对相同的路易斯碱C，如果路易斯酸A与之加合的加合物的稳定性高于B的加合物，则称对于C，A的酸性比B强。不同的路易斯碱得出的结论就可能相反。

水溶液中，卤素氢化物酸性随周期递增。水溶液中的酸性由H+离子（H3O+）表现。相同总浓度下，电离度越高，H+离子浓度越大，酸性越强。对于卤化氢在水中的电离度的大小本质上主要决定于两个因素，一H-X键的强度（被水分子进攻容易断裂的程度），二H-X和水分子间的氢键作用强度。H-X键的强度随周期递减，更容易被水分子从两个原子间“挤进去”，引起断键而电离。H-X和水分子间的氢键作用强度，显然随周期递减，氢键越强分子越稳定，越难以电离。两方面因素都引起电离度随周期递增。H-X键的极性对电离度也有影响，不考虑其它因素，极性越强越容易电离，这一点对酸性的影响与上面两种因素造成的趋势相反，但不是主要因素。

上面讨论仅是实际情况的简化，限于篇幅难以准确描述。如有不明欢迎追问。

追问

对于卤化氢在水中的电离度的两个因素，我有疑问。
1.H-X键被水分子进攻是不是因为水化作用，能具体解释一下吗
2.HF溶于水以后，F的电负性比O大，是不是水分子之间的氢键会断裂然后与HF产生氢键，还是保持原状，以为HF自身也有氢键？
HF是不是离子化合物？因为电负差超过1.7.

追答

1 楼主可参考本人另一回答

2 H-F...H-F氢键强于H-F...H2O，但溶液中水分子是大量存在的，可以将H-F...H-F氢键（部分）破坏，水分子“插入”其间，形成多个分子间氢键（一个HF分子被多个水分子包围，彼此间形成或强或弱的氢键作用和范德华力作用，不要简单将氢键看成有严格的方向性和饱和性），系统总能量降低。溶剂水是连续相，水分子间仍然存在氢键，只是被HF分子占据的地方，水分子间以及HF分子间氢键断裂，代之以水分子与HF分子间氢键。HF分子间的氢键仍然可以存在，以二聚体或多聚体的形式分散在水相中，聚合度的大小决定于HF的浓度。

上文【系统总能量降低】处修正一下：溶解分散过程是熵大幅增大的过程，即便能量稍许升高，仍然可以发生，熵增加是另外一个重要动力。

3 不存在绝对的离子化合物，一切化学键本质上都是共价键。共价键中离子性成分很显著的通常认为是离子键而已。不能简单根据电负性差判断化学键的性质（尽管大多情况适用），HF固体或液体中存在强烈的氢键作用降低了键的极性（即离子性）。即便是气体，仍然存在瞬时的氢键作用，F原子携带的部分负电荷，平均而言部分转移到其它分子中的H原子周围，极性降低，离子性降低。只有在气态存在显著量的游离正负离子的化合物才可以看做离子化合物。通常温度下，HF气体中几乎不存在游离F-和H+，因此不是离子化合物。

Answer 2

HF<HCl<HBr<HI
随着卤原子半径增大，氢卤键键能逐渐降低，氢原子和卤原子之间结合得越来越差，在水环境下越来越倾向于电离

Answer 3

液态也有酸性？