MOČNA KISLINA: LASTNOSTI IN PRIMERI - KEMIJA - 2026

Močna kislina je vsaka spojina, ki lahko popolnoma in nepopravljivo sproščanje protone ali vodikovih ionov H ⁺ . Ker so tako reaktivne, je veliko vrst prisiljenih sprejeti te H ⁺ ; kot je voda, katerih zmes postane preprosta fizični stik potencialno nevarna.

Kislina donira protonske do vode, ki deluje kot bazo, da se tvori oksonijevih ionov H ₃ O ⁺ . Koncentracija hidronijevega iona v raztopini močne kisline je enaka koncentraciji kisline (=).

Vir: skrbno prek Flickr-ja

Na zgornji sliki je steklenica klorovodikove kisline HCl s koncentracijo 12M. Višja kot je koncentracija kisline (šibka ali močna), bolj previdno je ravnanje; zato steklenica prikazuje piktogram roke, ki jo poškoduje korozivna lastnost kapljice kisline, ki pada nanjo.

Močne kisline so snovi, ki jih je treba obravnavati s popolnim zavedanjem o njihovih možnih učinkih; S skrbnim delom z njimi lahko njihove lastnosti uporabimo za večkratno uporabo, ena najpogostejših pa je sinteza ali sredstva za raztapljanje vzorcev.

Lastnosti močne kisline

Disocijacija

Močna kislina se 100% disociira ali ionizira v vodni raztopini, pri čemer sprejme par elektronov. Disociacija kisline se lahko označi z naslednjo kemijsko enačbo:

HAC + H ₂ O => A ^- + H ₃ O ⁺

Kjer je HAc močna kislina in A ^- njena konjugirana baza.

Ionizacija močne kisline je postopek, ki je običajno nepovraten; pri šibkih kislinah pa je ionizacija obratno. Enačba kaže, da H ₂ O tisti, ki sprejme proton; vendar lahko to storijo tudi alkoholi in druga topila.

Ta težnja po sprejemanju protonov se razlikuje od snovi do snovi, zato jakost kisline HAc ni enaka v vseh topilih.

pH

PH močne kisline je zelo nizek in znaša med 0 in 1 pH enoto. Na primer, 0,1 M raztopina HCl ima pH 1.

To lahko dokažemo s formulo

pH = - log

Lahko izračunate pH 0,1 M raztopine HCl in nato nanesete

pH = -log (0,1)

Dobivanje pH 1 za 0,1 M raztopino HCl.

pKa

Moč kislin je povezana z njihovim pKa. Oksonijevih ionov (H ₃ O ⁺ ), na primer, ima pKa -1.74. Na splošno, močne kisline imajo pKa z vrednostmi bolj negativna kot -1.74, in so zato bolj kisla od H ₃ O ^{+ sebi} .

PKa na določen način izraža težnjo kisline k disociaciji. Nižja kot je vrednost, močnejša in agresivnejša bo kislina. Zaradi tega je primerno izraziti relativno trdnost kisline z njeno vrednostjo pKa.

Korozija

Na splošno so močne kisline razvrščene kot jedke. Vendar obstajajo izjeme od te domneve.

Na primer, fluorovodikova kislina je šibka kislina, vendar je zelo korozivna in lahko prebavi steklo. Zaradi tega je treba ravnati v plastičnih steklenicah in pri nizkih temperaturah.

Nasprotno, zelo močna kislina, kot je karboran superacid, ki kljub milijonkrat močnejšemu učinku od žveplove kisline, ni jedka.

Dejavniki, ki vplivajo na vašo moč

Elektronegativnost njegove konjugirane baze

Ko se v obdobju periodične tabele pojavi premik v desno, se negativnost elementov, ki sestavljajo konjugirano bazo, povečuje.

Opazovanje obdobja 3 periodične tabele kaže na primer, da je klor bolj elektronegativen od žvepla in da je žveplo bolj elektronegativno kot fosfor.

To je v skladu z dejstvom, da je klorovodikova kislina močnejša od žveplove kisline, slednja pa močnejša od fosforjeve kisline.

Ko se elektronegativnost konjugirane baze kisline povečuje, se stabilnost baze poveča, s tem pa se zmanjša njena težnja po pregrupljanju z vodikom za regeneracijo kisline.

Upoštevati pa je treba tudi druge dejavnike, saj samo to ni odločilno.

Konjugirajte polmer osnove

Moč kisline je odvisna tudi od polmera njene konjugacijske baze. Opazovanje skupine VIIA periodične tabele (halogeni) kaže, da imajo atomski polmeri elementov, ki sestavljajo skupino, naslednje razmerje: I> Br> Cl> F.

Prav tako kisline, ki se tvorijo, ohranjajo enak padajoči vrstni red trdnosti kislin:

HI> HBr> HCl> HF

Za zaključek, ko se atomski polmer elementov iste skupine periodične tabele povečuje, se moč kisline, ki jo tvorijo, poveča na enak način.

To je razloženo s oslabitvijo vezi H-Ac s slabim prekrivanjem atomskih orbital, ki so po velikosti neenake.

Število atomov kisika

Moč kisline v nizu oksidanih kislin je odvisna od števila kisikovih atomov v konjugirani bazi.

Molekule, ki imajo največ kisikovih atomov, tvorijo vrste z največjo kislinsko trdnostjo. Na primer, dušikova kislina (HNO ₃ ) je močnejša kislina kot dušikova kislina (HNO ₂ ).

Po drugi strani je perklorna kislina (HClO ₄ ) močnejša kislina od klorove kisline (HClO ₃ ). In končno, hipoklorna kislina (HClO) je kislina z nizko jakostjo v seriji.

Primeri

Močne kisline lahko vidimo v naslednjem padajočem zaporedju jakosti kisline: HI> HBr> HClO ₄ > HCl> H ₂ SO ₄ > CH₃C₆H₄SO₃H (toluensulfonska kislina)> HNO ₃ .

Vsi ti in drugi, ki so bili do zdaj omenjeni, so primeri močnih kislin.

HI je močnejši od HBr, ker se HI vez lažje razbije, saj je šibkejša. HBr presega HCIO ₄ v kislosti , ker kljub veliki stabilnost Cio ₄ anionom ^- delokalizirani negativni naboj, ostaja HBr vez šibkejša od O ₃ Cio-H obveznice .

Vendar zaradi prisotnosti štirih kisikovih atomov HClO ₄ postane bolj kisel kot HCl, ki nima kisika.

Nato je HCl močnejši od H ₂ SO _4, ker je atom Cl bolj elektronegativen od žvepla; in H ₂ SO _4, pa ima večjo kislost kot CH₃C₆H₄SO ACH, ki ima en manj atom kisika in vez, ki ima vodik skupaj je tudi manj polarni.

Končno je HNO ₃ najšibkejši od vsega, ker ima atom dušika, iz drugega obdobja periodične tabele.

Reference

1. Univerza Shmoop. (2018). Lastnosti, ki določajo jakost kisline. Pridobljeno: shmoop.com
2. Wiki knjige. (2018). Splošna kemija / lastnosti in teorije kislin in baz. Pridobljeno: en.wikibooks.org
3. Informacije o kislinah (2018). Klorovodikova kislina: lastnosti in uporaba te raztopine. Pridobljeno: acidos.info
4. Helmenstine, Anne Marie, dr. (22. junij 2018). Definicija in primeri močne kisline. Pridobljeno s spletnega mesta thinkco.com
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.