酸酐(Anhydrides)是某含氧酸脱去一分子水或几分子水,所剩下的部分。一般无机酸是一分子的该酸,直接失去一分子的水就形成该酸的酸酐,其酸酐中决定酸性的元素的化合价不变。而有机酸是两分子该酸或多分子该酸通过分子间的脱水反应而形成的。只有含氧酸才有酸酐,无氧酸是没有酸酐的。
乙酸酐易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,与强氧化剂接触可发生化学反应。能使醇、酚、氨和胺等分别形成乙酸酯和乙酰胺类化合物。在路易斯酸存在下,乙酐还可使芳烃或烯烃发生乙酰化反应。在乙酸钠存在下,乙酐与苯甲醛发生缩合反应,生成肉桂酸。缓慢溶于水变成乙酸。与醇类作用生成乙酸酯。
中文名酸酐
外文名Anhydrides
拼 音suān gān
定 义某酸脱去水,所剩下的部分
所属类别化学物质
实 质由酸脱水而成的氧化物
含氧酸酐酸酐“酸酐就是酸性氧化物”这句话在一定范围内是对的。酸酐是酸脱水形成的,而酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物,从概念上看,二者是不可等同的。在无机化学中酸酐是酸脱水形成的,且绝大多数为氧化物,所以二者可以等同。但有机化学中,很多有机酸脱水后都不是氧化物,如:乙酸(CH₃COOH)脱水形成乙酸酐(C₄H6O₃;(CH₃CO)₂O),所以也就不可能是酸性氧化物了。
常见酸的酸酐:H₂SO₄→SO₃
H₂SO₃→SO₂
H₂CO₃→CO₂
H₃PO₄→P₂O5
HNO₃→N₂O5
HNO₂→N₂O₃
CH₃COOH→C₄H6O₃
H₃PO₃→P₂O₃
N₂O笑气(麻醉剂)
N₂O₄(无色气体)
如何确定含氧酸的酸酐?酸中非金属的同价态氧化物就是含氧酸的酸酐了。例如,碳酸中碳的化合价是+4,那么它的酸酐就是二氧化碳。
至于有机酸我们可以用去掉水的方法,就是先在酸前面加上化学计量数把氢离子配成偶数(原先是偶数就不用了)再去掉一个或几个H₂O。例如:CH₃COOH(数字为下角标,下同)中只有1个氢离子先在前面加上化学计量数2,再去掉一个H₂O,得到的(CH₃CO)₂O就是它的酸酐了;同样道理,如果有3个氢离子,就加上化学计量数2,再去掉3个水。
氧化铝就是Al(OH)₃脱水生成的,因为氢氧化铝可以写成HAlO₂·H₂0(偏铝酸),而脱了水就是氧化铝{2HAlo₂~H₂O=Al₂O₃~2H₂O(脱水)→Al₂O₃}。
用途通常意义上来说,酸酐与水反应可以得到相应的酸。
注意:并不是所有酸酐都会与水结合生成酸的。比如醋酸的酸酐,分子间“脱”去了水,而“脱”去的水是不可能直接把水“安”回去就能复原的。
SiO₂也是这个道理。H₄SiO₄是原硅酸[Si(OH)₄],而不是硅酸。硅酸是H₂SiO₃,所以脱去水是SiO₂。
H₄SiO₄的酸酐也是SiO₂因为H₄SiO₄就等效于H₂SiO₃·H₂0,结合的水是“外挂”上去的,可以直接脱去不用管。就和明矾KAl(SO₄)₂·12H₂0,那个结合水是可以直接省略掉。虽然在化学式中,但是只是一个“外挂”,相当于穿了件衣服而已。
注意事项根据2005年8月17日国务院发布的《易制毒化学品管理条例》中列管的易制毒化学品目录,乙酸酐属于国家监管的易制毒化学品中的第二类。其生产、经营、购买、运输和进口、出口实行分类管理和许可制度。[2]
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