Trend 2: Dla kwasów tlenowych z danym atomem centralnym kwasowość wzrasta wraz ze stanem utlenienia pierwiastka centralnego lub, innymi słowy, liczbą oksygenów związanych z atomem centralnym.
Przyglądamy się tutaj trendowi dla kwasów, w których występuje zmienna liczba tlenu związanego z danym atomem centralnym. Przykładem jest szereg kwasów nadchlorowych (^ClO_4^{-}}), chlorowych (^ClO_3^{-}}), chlorkowych (^ClO_2^{-}}) i hipochlorowych (^ClO^{-}}). W takich szeregach im większa liczba oksygenów, tym mocniejszy kwas. Można to wyjaśnić na kilka sposobów. Z punktu widzenia samego kwasu kluczowym czynnikiem jest ponownie efekt indukcyjny, w tym przypadku polegający na zdolności oksygenów przyłączonych do atomu centralnego do przyciągania gęstości elektronów przez wiązanie OH. Widać to na wykresie gęstości ładunku dla tlenokwasów chlorkowych pokazanym na rysunku (\PageIndex{1}}), w którym częściowy ładunek dodatni na kwaśnym wodorze wzrasta wraz z liczbą obecnych oksygenów.
![](https://chem.libretexts.org/@api/deki/files/43916/cbfd507c1a19b98db1f5201e5ab728ed.jpg?revision=2&size=bestfit&width=712&height=498)
Wzrost kwasowości kwasów tlenowych wraz z liczbą oksygenów związanych z atomem centralnym można również zaobserwować rozpatrując stabilność sprzężonego oksyanionu. To, że stabilność sprzężonej zasady wzrasta wraz z liczbą oksygenów można zauważyć na podstawie diagramów rozkładu ładunku i modeli wiązania Lewisa dla oksyanionów chloru przedstawionych na rysunku \(\PageIndex{2}). Ponieważ ładunek ujemny jest rozłożony na więcej atomów tlenu, staje się on coraz bardziej rozproszony.
![](https://chem.libretexts.org/@api/deki/files/52340/99db2ab846ba9253de6cfe75d12abf9c.jpg?revision=1&size=bestfit&width=869&height=659)
Ćwiczenie \(\PageIndex{1}})
Zarówno siarka, jak i selen tworzą tlenokwasy o wzorze \(\H_2EO_4}, gdzie E jest albo S, albo Se. Są one nazywane odpowiednio kwasem siarkowym i selenowym. Który z kwasów tlenowych powinien być bardziej kwaśny: kwas selenowy czy siarkowy?
Odpowiedź
Kwas siarkowy powinien być bardziej kwaśny. Ponieważ siarka jest bardziej elektronegatywna niż selen, siarka w większym stopniu polaryzuje wiązania OH, przez co stają się one bardziej kwaśne. Przewidywania te potwierdza porównanie wartości pK_a dla kwasów:
kwas | (pK_{a1}) | (pK_{a2}) |
---|---|---|
kwas siarkowy, \(H_2SO_3\) | 1.85 | 7,2 |
kwas selenowy, \(H_2SeO_3\) | 2,62 | 8,32 |
.