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酸酐

鎖定
酸酐(Anhydrides)是某含氧酸脱去一分子水或幾分子水,所剩下的部分。一般無機酸是一分子的該酸,直接失去一分子的水就形成該酸的酸酐,其酸酐中決定酸性元素化合價不變。而有機酸是兩分子該酸或多分子該酸通過分子間的脱水反應而形成的。只有含氧酸才有酸酐。無氧酸是沒有酸酐的。
酸酐一般可看作是由酸脱水而成的氧化物有機酸的酸酐不屬於氧化物)。許多能再與水作用而成原來的酸。根據酸的性質可分為:(1)無機酸的酸酐,由一個或兩個酸分子脱水縮合而成。例如碳(酸)酐即二氧化碳CO2、硝(酸)酐即五氧化二氮N2O5。(2)有機酸的酸酐,由兩個一元酸分子或一個二元酸分子脱水縮合而成的化合物,雖不是氧化物,也稱酸酐。例如乙(酸)酐(CH3CO)2O、鄰苯二甲酸酐C8H4O3等。 [3] 
中文名
酸酐
外文名
Anhydrides
定    義
脱去水,所剩下的部分
所屬類別
化學物質
實    質
由酸脱水而成的物質

酸酐含氧酸酐

酸酐 酸酐
“酸酐就是酸性氧化物”這句話在一定範圍內是對的。酸酐是酸脱水形成的,而酸性氧化物是與鹼反應生成鹽和水的氧化物,從概念上看,二者是不可等同的。在無機化學中酸酐是酸脱水形成的,且絕大多數為氧化物,所以二者可以等同,但有機化學中,很多有機酸脱水後都不是氧化物,如:醋酸(CH3COOH)脱水形成醋酸酐((C4H6O3,(CH3CO)2O),所以也就不可能是酸性氧化物了。
常見酸的酸酐
H2SO4 → SO3
H2SO3 → SO2
H2CO3 →CO2
H3PO4 → P2O5
HNO3 → N2O5
HNO2 → N2O3
CH3COOH → (CH3CO)2O
H3PO3 → P2O3
如何確定含氧酸的酸酐
酸酐 酸酐
無機酸中非金屬的同價態氧化物就是含氧酸的酸酐了。例如,碳酸中碳的化合價是+4,那麼它的酸酐就是二氧化碳。
有機酸可以用去掉水的方法,就是先在酸前面加上化學計量數氫離子配成偶數(原先是偶數就不用了)再去掉一個或幾個H2O。例如:CH3COOH(數字為下角標 ,下同)中只有1個氫離子先在前面加上化學計量數2,再去掉一個H2O,得到的(CH3CO)2O就是它的酸酐了;同樣道理,如果有3個氫離子,就加上化學計量數2,再去掉3個水。
氧化鋁就是Al(OH)3脱水生成的,因為氫氧化鋁可以寫成HAlO2·H2O(偏鋁酸),而脱了水就是氧化鋁{2HAlO2·H2O= Al2O3·2H2O(脱水)→Al2O3}。

酸酐命名

1、對稱的酸酐
取代的或無取代的一元酸的對稱酸酐的命名一般是將對應的酸的名稱中的酸換成酸酐。 [2] 
由同一個母體氫化物上兩個酸基脱水形成的環狀酸酐按對稱酸酐命名,或按雜環化合物命名。 [2] 
2、不對稱(混合)酸酐
不同的一元酸形成的酸酐的命名系將形成酐的兩個酸的名稱按字母順序排列,再以酸酐結尾。 [2] 
3、酸酐的硫屬類似物
含有結構通式“—CO—S—CO—”,“—CO—S—CS—”或“—CS—S—CS—”的酸酐的硫屬類似物,其命名和它們的氧類似物一樣,採用類別名硫代酸酐(thioanhydride)。酰基基團之間的硫用前綴“硫代(thio-)”表示,其他的硫原子則在相應的酰基基團前面加上前綴“硫代(thio-)”。
硫代酸酐還可基於母體氫化物硫烷來命名,其相應的類別名為二酰基硫烷(diacylsulfanes)。 [2] 
各種不同硫屬元素置換的酸酐的命名可參考從乙酸丙酸酐派生出來的各種不對稱硫代酸酐的命名方式(見下)進行命名。 [2] 

酸酐用途

理論上來説,酸酐與反應可以得到相應的酸。 [1] 
酸酐 酸酐
注意:並不是所有酸酐都會與水結合生成酸的。比如醋酸的酸酐,分子間“脱”去了水,而“脱”去的水是不可能直接把水“安”回去就能復原的。
SiO2也是這個道理。H4SiO4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,因為H4SiO4就等效於H2SiO3·H2O,結合的水是“外掛”上去的,可以直接脱去不用管。就和明礬KAl(SO4)2·12H2O,那個結合水是可以直接省略掉。雖然在化學式中,但是隻是一個“外掛”,相當於穿了件衣服而已。

酸酐注意事項

酸酐醋酸酐

酸縮去水而成的化合物,如一個碳酸分子(H2CO3)縮去一分子水(H2O)剩下的二氧化碳(CO2)就是碳酸酐。兩個醋分子(CH3COOH)縮去一分子水(H2O)剩下的((CH3CO)2O)就是醋酸酐。
醋酸酐不屬於氧化物。

酸酐硅酸酐

硅酸酸酐:二氧化硅(SiO2)。
二氧化硅不與水反應,即與水接觸不生成硅酸,但人為規定二氧化硅為硅酸的酸酐。

酸酐高錳酸酐

高錳酸酐:七氧化二錳(Mn2O7
KMnO4高錳酸鉀)和冷的濃硫酸作用生成暗綠色的油狀七氧化二錳(Mn2O7):
5H2SO4 +4KMnO4 → 2K2SO4 + Mn2(SO4)3 + Mn2O7 + 5H2O + 2O2
遇有機物即燃燒,受熱爆炸分解,常温下緩慢放出O2氧氣)轉化為MnO2二氧化錳),分解時也會產生少量臭氧。
參考資料