111年:藥學二(第1次)

在無水乙酸中,下列四種酸所呈現的酸性強度由大至小的順序,何者正確?① HCl ② HBr ③ HNO3④HClO4

A① ③ ② ④
B④ ② ① ③
C④ ③ ① ②
D① ② ③ ④

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查溶劑的區別效應 (Differentiating Effect) 以及強酸在非水溶劑中的相對酸性強度

  1. 均平效應 (Leveling Effect):在水溶液中,HCl、HBr、HNO₃ 和 HClO₄ 都是強酸,幾乎完全解離,因此酸性強度看起來相同(都被水均平為 H3O+H_3O^+)。
  2. 區別效應 (Differentiating Effect):當使用比水更弱的鹼性溶劑(如無水乙酸,即冰醋酸)時,溶劑接受質子的能力較差,無法將所有強酸完全去質子化。此時,酸本身的本質酸度 (Intrinsic Acidity) 差異就會顯現出來,我們可以區分出它們的強弱順序。

選項分析

在無水乙酸(Glacial Acetic Acid)這種區別性溶劑中,酸性強度的判斷依據主要取決於分子結構中的鍵能共軛鹼的穩定性

  1. 過氯酸 (HClO4HClO_4, ④)

    • 過氯酸是常見無機酸中酸性最強的(Superacid behavior),其共軛鹼 ClO4ClO_4^- 具有極高的穩定性(電荷分散在四個氧上且氯的電負度高)。在無水乙酸中,它解離度最高,導電性最強。
    • 排名:第 1 (最強)
  2. **氫鹵酸 (HBrHBr vs $HC

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