Silná kyselina

Silná kyselina je kyselina, ktorá je úplne disociovaná v roztoku konštantného tlaku a teploty

Čo je silná kyselina?

A silná kyselina Je akákoľvek zlúčenina schopná uvoľniť a ireverzibilne protóny alebo vodíkové ióny, h⁺. Byť tak reaktívny, veľké množstvo druhov je nútených ich akceptovať h⁺, ako je voda, ktorej zmes sa stáva potenciálne nebezpečnou s jednoduchým fyzickým kontaktom.

Kyselina daruje protón do vody, ktorý funguje ako základ pre tvorbu hydrium -iónu, h₃Ani⁺. Koncentrácia hydrónskeho iónu v roztoku silnej kyseliny sa rovná koncentrácii kyseliny ([H₃Ani⁺] = [Hac]).

Čím vyššia je koncentrácia kyseliny (slabá alebo silná), musí byť pri jej manipulácii opatrnejšia. Preto fľaše kyselín hydrochlorického, dusičného alebo kyseliny sírovej ukazujú piktogram ruky zranenej korozívnou vlastnosťou kvapky kyseliny padajúcej na ňu.

Silné kyseliny sú látky, s ktorými sa musí manipulovať s plným uvedomením si ich možných účinkov. Práca s nimi starostlivo môže využiť svoje vlastnosti na viacnásobné použitie, pričom je jednou z najbežnejších syntézy alebo prostriedkov odberu vzoriek.

Vlastnosti silnej kyseliny

Disociácia

Silná kyselina sa disociuje alebo ioniza vo vodnom roztoku vo vodnom roztoku, pričom prijíma niekoľko elektrónov. Disociácia kyseliny môže schematizovať s nasledujúcou chemickou rovnicou:

Hac +h₂o => a^-       +       H₃Ani⁺

Kde je silná kyselina a^- Vaša konjugovaná základňa.

Ionizácia silnej kyseliny je proces, ktorý je zvyčajne nezvratný. V slabých kyselinách je naopak ionizácia reverzibilná. Rovnica ukazuje, že H₂o je ten, ktorý akceptuje protón, ale alkoholy a iné rozpúšťadlá tak môžu urobiť.

Môže vám slúžiť: suchú batériu

Táto tendencia akceptovať protóny sa líši od látky k látke, a teda kyslá sila HAC nie je rovnaká vo všetkých rozpúšťadlách.

pH

PH silnej kyseliny je veľmi nízke, medzi 0 a 1 pH jednotiek. Napríklad riešenie HCL 0.1 m má pH 1.

Toto sa dá preukázať pomocou vzorca

pH = - log [h⁺]

Môžete vypočítať pH roztoku HCI 0.1 m, potom aplikovanie

pH = -log (0.1)

Získanie pH 1 pre roztok Hcl 0.1 m.

Pka

Sila kyselín súvisí s ich PKA. Hydrium ión (h₃Ani⁺) má napríklad PKA -1.74. Všeobecne platí, že silné kyseliny majú PKA s viac negatívnymi hodnotami ako -1.74, a preto sú viac kyselín ako samotný H₃Ani⁺.

PKA určitým spôsobom vyjadruje trend kyseliny disociovať sa. Čím nižšia je jej hodnota, tým hlasnejšie a najagresívnejšie bude kyselina. Z tohto dôvodu je vhodné vyjadriť relatívnu silu kyseliny prostredníctvom hodnoty jej PKA.

Korózia

Všeobecne sú silné kyseliny katalogizované ako korozívne. Existujú však výnimky z tohto predpokladu.

Napríklad kyselina fluórčivá je slabá kyselina a napriek tomu je mimoriadne korozívna a schopná rozpúšťať sklo. Z tohto dôvodu musíte manipulovať v plastových fľašiach a nízkych teplotách.

Naopak, kyselina veľkej sily, ako je napríklad uhlíková super kyselina, ktorá napriek tomu, že je milióny krát silnejšia ako kyselina sírová, nie je korozívna.

Faktory, ktoré ovplyvňujú silnú kyselinu

Elektronegativita jej konjugovanej základne

Keď sa v periodickej tabuľke vyskytuje pravé posunutie, negativita prvkov, ktoré tvoria konjugovanú základňu, sa zvyšuje.

Môže vám slúžiť: Adsorpčné izotermy: koncept, typy, príklady

Pozorovanie periódy 3 periodickej tabuľky napríklad ukazuje, že chlór je viac elektronegatívny ako síra a zase je síra viac elektronegatívna ako fosfor.

To súhlasí so skutočnosťou, že kyselina chlorovodíková je silnejšia ako kyselina sírová a druhá je silnejšia ako kyselina fosforečná kyselina.

Zvýšením elektronegativity konjugátovej bázy kyseliny zvyšuje stabilitu bázy, a preto znižuje jej tendenciu k preskupeniu vodíkom na regeneráciu kyseliny.

Mali by sa však brať do úvahy ďalšie faktory, pretože to nie je len rozhodujúce.

Konjugované základné rádio

Sila kyseliny tiež závisí od polomeru jej konjugovanej bázy. Skupina VIIA Pozorovanie periodickej tabuľky (halogenos) ukazuje, že atómové rádiá prvkov, ktoré tvoria skupinu.

Podobne aj kyseliny, ktoré sa tvoria, udržiavajú rovnaký klesajúci poradie sily kyselín:

HI> HBR> HCL> HF

Záverom možno povedať, že zvýšením atómového polomeru prvkov tej istej skupiny v periodickej tabuľke sa sila kyseliny, ktorú tvoria, zvyšuje v rovnakom zmysle.

Toto je vysvetlené pri oslabovaní odkazu H-AC zlým prekrývaním nerovnakých atómových orbitálov vo veľkosti.

Počet atómov kyslíka

Sila kyseliny v sérii oxacidiel závisí od počtu atómov kyslíka, ktoré majú konjugovanú bázu.

Môže vám slúžiť: 10 príkladov nepolárnych kovalentných odkazov

Molekuly, ktoré majú najväčší počet atómov kyslíka, tvoria druh s väčšou kyslou silou. Napríklad kyselina dusičná (HNO₃) Je to silnejšia kyselina ako kyselina dusná (HNO₂).

Na druhej strane kyselina percrórová (HCLO₄) je silnejšia kyselina ako kyselina chlorová (HCLO₃). A nakoniec, kyselina hypochlorous (HCLO) je kyselina nižšia pevnosť v sérii.

Príklady silných kyselín

- Kyselina yodhydrová (HI)

- Kyselina bromhydrová (HBR)

- Kyselina chlorista (HCLO₄)

- Kyselina chlorovodíková (HCL)

- Kyselina sírová (H₂SW₄)

- Kyselina p-toluenosulfónová (CHO₃C₆H₄SW₃H)

- Kyselina dusičná (HNO₃)

- Kyselina bromová (Hbro₃)

- Kyselina yodná (hio₃)

- Kyselina chlorovod (HCLO₃)

- Kyselina dusná (HNO₂)

- Kyselina fluórntimónová (H [SBF₆]

- Kyselina fluórsulfónová (FSO₃H)

- Kyselina trifluórmetanosulfónová (porovnaj₃SW₃H)

- Kúzelná kyselina (FSO₃Hsbf₅)

Odkazy

1. Vlastnosti, ktoré určujú pevnosť kyseliny. Zotavený zo shmoop.com
2. Helmestine, Anne Marie. Silná definícia a príklad kyseliny. Zotavené z Thoughtco.com