表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 (单位:kJ·mol-1

HF

48 565 1311 -333 -1091 -515 -15 -29 14

HCl

18 431 1311 -348 -1091 -381 -60 -13 -47

HBr

21 368 1311 -324 -1091 -347 -62 -4 -58

HI

23 299 1311 -295 -1091 -305 -58 +4 -62

表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 (单位:kJ·mol-1 ) - 图1表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 (单位:kJ·mol-1 ) - 图2由上表可以看出六步中,最关键的是第二步解离能即键断裂能。HF 的键断裂能特别高几乎是 HI 键断裂能的两倍。另外,氢氟酸在水中存在氢键,所以其脱水能比其它氢卤酸高,电子亲合能具有较低的数值,虽然氟离子的水合能最高,但也不足以补偿这些差值。所以△rH 这一项对 HF 的电离反应放出的热量最少。

表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 (单位:kJ·mol-1 ) - 图3根据表 1—6 的数据,按热力学的计算公式,还能计算 Ka 值。

表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 (单位:kJ·mol-1 ) - 图4△rG =-RTlnK(298K)

表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 (单位:kJ·mol-1 ) - 图5

此公式必须在 298K 使用,△rG 的单位要用 kJ·mol-1。

表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 (单位:kJ·mol-1 ) - 图6氢卤酸 HF ( aq ) HCl ( aq ) HBr ( aq ) HI ( aq )

Ka 3.5 × 10-3 1.76 × 108 1.5 × 1010 7.54 × 1010

酸性 弱 强 强 极 强