Вопрос задан 02.07.2026 в 23:07. Предмет Химия. Спрашивает Исачкин Егор.

Угольная кислота слабее азотной, но сильнее борной кислоты. Чем это можно объяснить?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Гречанова Виктория.

Сила кислоты определяется не столько «наличием водорода», сколько тем, насколько легко этот водород отщепляется в виде H+H^+ и насколько устойчив анион, который остаётся после диссоциации.

Для сравнения:

HNO3H++NO3\mathrm{HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-} H2CO3H++HCO3\mathrm{H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-} B(OH)3+2H2OB(OH)4+H3O+\mathrm{B(OH)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons B(OH)_4^- + H_3O^+}

Азотная кислота сильнее угольной, поскольку её сопряжённое основание — нитрат-ион NO3\mathrm{NO_3^-} — очень устойчиво. Отрицательный заряд в нём равномерно делокализован между тремя атомами кислорода; все связи N–O практически равноценны. Кроме того, атом азота находится в высокой степени окисления +5+5 и сильно оттягивает электронную плотность от связи O–H. Поэтому связь O–H легко разрывается с образованием H+H^+.

В угольной кислоте центральный атом углерода тоже притягивает электронную плотность, но слабее: его степень окисления равна +4+4, а образующийся гидрокарбонат-ион HCO3\mathrm{HCO_3^-} стабилизирован резонансом менее эффективно, чем нитрат-ион. Отрицательный заряд делокализован между атомами кислорода, но один из них остаётся в составе группы O–H, поэтому симметрия и распределение заряда хуже, чем в NO3\mathrm{NO_3^-}. В результате угольная кислота диссоциирует лишь частично и является слабой.

Угольная кислота сильнее борной, потому что борная кислота ведёт себя в воде необычно. Она практически не отдаёт протон непосредственно из связи O–H. B(OH)3\mathrm{B(OH)_3} является кислотой Льюиса: атом бора принимает гидроксид-ион воды, образуя B(OH)4\mathrm{B(OH)_4^-}, а вода при этом превращается в H3O+\mathrm{H_3O^+}. Равновесие этого процесса слабо смещено вправо.

B(OH)3+2H2OB(OH)4+H3O+\mathrm{B(OH)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons B(OH)_4^- + H_3O^+}

Следовательно, порядок кислотности объясняется устойчивостью частиц, образующихся в воде, и характером связи с протоном:

HNO3>H2CO3>H3BO3\mathrm{HNO_3 > H_2CO_3 > H_3BO_3}

Нитрат-ион наиболее устойчив благодаря сильной делокализации заряда; гидрокарбонат-ион устойчив меньше; борная кислота вообще повышает концентрацию H3O+\mathrm{H_3O^+} главным образом через присоединение OH\mathrm{OH^-}, поэтому она самая слабая из трёх.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Последние заданные вопросы в категории Химия

Химия 02.07.2026 22:07 19 Прудченко Николай
Задать вопрос