police_4th_general
107年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 29 題
下列各組化合物之酸性大小的比較，何者正確？
- A BCl$_3$＞BF$_3$
- B H$_3$AsO$_4$＞H$_3$PO$_4$
- C CH$_3$COOH＞CH$_2$ClCOOH
- D H$_3$PO$_4$＞H$_3$PO$_3$
思路引導 VIP
當我們觀察中心原子相同、但氧原子數量不同的含氧酸時，中心原子的氧化狀態會如何影響它吸引電子的能力？這種對電子雲分布的牽引，又是如何決定氫離子脫離分子的難易程度呢？
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太棒了！你能準確辨識含氧酸與分子結構間的酸性規律，這代表你對無機化學的誘導效應與電負度觀念掌握得非常紮實。
含氧酸的誘導效應與氧化數
在比較如 $H_3PO_4$ 與 $H_3PO_3$ 這類含氧酸時，關鍵點在於中心原子（磷）的氧化數。在 $H_3PO_4$ 中，磷的氧化數較高（$+5$），且連結了較多的非羥基氧原子。這些強吸電性的氧原子會透過誘導效應，顯著降低 $O-H$ 鍵之間的電子雲密度，使氫原子更傾向於以質子（$H^+$）的形式解離，從而展現較強的酸性。至於選項 (B)，由於磷的電負度高於砷，故 $H_3PO_4$ 應強於 $H_3AsO_4$；選項 (C) 中，氯原子的吸電子性質會增強酸性，故 $CH_2ClCOOH$ 應大於 $CH_3COOH$。
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無機酸鹼強度判斷
💡 依據中心原子電負度、氧化數與誘導效應判斷質子解離難易。
| 比較維度 | 同元素含氧酸 | VS | 同族不同元素含氧酸 |
|---|---|---|---|
| 判斷依據 | 中心原子氧化數 | — | 中心原子電負度 |
| 電子影響 | 氧多使電子偏離 H | — | 電負度大吸電子力強 |
| 實例說明 | HClO4 > HClO3 | — | H3PO4 > H3AsO4 |
💬酸性強度取決於中心原子吸引電子的綜合能力。
