Det er viktig å kunne identifisere sterke syrer fra svake, både for akademiske formål og når vi bruker dem i laboratoriet. Sterke syrer er svært sjeldne, så en av de enkleste måtene å skille dem fra de svake på er å huske hva de er. Enhver annen syre som ikke er oppført vil være en svak syre.
Nøkkelaspekter ved sterke syrer og svake syrer
- Sterke syrer dissosieres fullstendig i vandige løsninger, slik at alle deres molekyler mister minst ett proton (H + ) som danner et hydroniumion (H 3 O + ) med vannmolekylet, mens svake syrer bare dissosieres delvis.
- De sterke syrene er svært få, det er bare syv sterke uorganiske syrer, så for å enkelt skille dem fra de svake kan de læres utenat; hvis det ikke er oppført, vil det være en svak syre.
- Sterke syrer er saltsyre (HCl), salpetersyre (HNO3 ) , svovelsyre (H2SO4 ) , hydrobromsyre ( HBr ) , jodvannsyre (HI), perklorsyre ( HClO4 ) og klorsyre (HClO3 ) .
- Den eneste svake syren som dannes fra reaksjonen av et halogenelement er flussyre (HF). Mens det teknisk sett er en svak syre, er flussyre svært etsende.
sterke syrer
Sterke syrer dissosieres fullstendig i vandige løsninger, og hvert molekyl frigjør minst ett proton (H + kation ) som danner et hydroniumion (H 3 O + ) med vannmolekylet. De vanligste uorganiske sterke syrene er syv.
- Saltsyre (HCl)
- Salpetersyre (HNO 3 )
- Svovelsyre (H 2 SO 4 )
- Hydrobromsyre (HBr)
- Hydrojodsyre (HI)
- Perklorsyre (HClO 4 )
- Klorsyre (HClO 3 )
Følgende eksempler er typiske ioniseringsreaksjoner av sterke syrer i vandige løsninger.
HCl → H + + Cl –
HNO 3 → H + + NO 3 –
H 2 SO 4 → 2H + + SO 4 –
Det er nødvendig å gjøre det klart at i disse reaksjonene har hydrogenionene en positiv ladning, de er kationer, og at reaksjonsretningen kun er mot produktene, noe som indikerer at alle reaktantmolekylene dissosierer.
svake syrer
Svake syrer dissosieres ikke fullstendig i vandige løsninger; det vil si at et visst antall reaktantmolekyler forblir med sin opprinnelige sammensetning. Dette er tilfellet med flussyre (HF). Det er mye mer svake syrer enn sterke. De fleste organiske syrer er svake, med noen få unntak som p-toluensulfonsyre, som dissosierer ganske mye, men ikke helt. Noen svake syrer er listet opp nedenfor i rekkefølge etter synkende surhetsgrad.
- HO 2 C 2 O 2 H – oksalsyre
- H 2 SO 3 – svovelsyrling
- HSO 4 – – hydrogensulfation
- H 3 PO 4 – fosforsyre
- HNO 2 – salpetersyre
- HF – flussyre
- HCO 2 H – metansyre
- C 6 H 5 COOH – benzosyre
- CH 3 COOH – eddiksyre
- HCOOH – maursyre
Et eksempel på en svak syreioniseringsreaksjon er eddiksyre, som genererer hydroniumkationer og acetatanioner.
CH 3 COOH + H 2 O ⇆ H 3 O + + CH 3 COO –
Det er bemerkelsesverdig at i dette tilfellet, i motsetning til sterke syrer, skjer reaksjonen i begge retninger, som indikert med den doble pilen. I dette tilfellet, fordi den omvendte reaksjonen er mer sannsynlig, dissosierer bare omtrent 1% av eddiksyremolekylene, mens resten forblir i sin opprinnelige sammensetning.
Hvordan skille mellom sterke syrer og svake syrer
Verdien av likevektskonstanten til dissosiasjonsreaksjonen indikerer om en syre er sterk eller svak . Det vil si at syredissosiasjonskonstanten Ka , er likevektskonstanten til syredissosiasjonsreaksjonen i et vandig medium (den logaritmiske parameteren brukes også, pKa = -logK a ). Verdien av Ka er stor for sterke syrer (og verdien av pKa er liten); i svake syrer er verdien av Ka liten (og verdien til pK a er stor).
Sterk eller svak i forhold til konsentrert eller fortynnet
Man må passe på å ikke forveksle begrepene sterk og svak med konsentrert og fortynnet. En konsentrert syre har en stor mengde syre i den vandige løsningen; en fortynnet har liten mengde syre. For eksempel, hvis du har 12M eddiksyre (12 mol per liter konsentrasjon) av en syre, har du en sterk løsning, men syren er fortsatt svak. En 0,0005 M saltsyreløsning (0,0005 mol per liter konsentrasjon) er en fortynnet løsning, men syren er fortsatt sterk.
Forskjellen mellom sterk og etsende
Det er mulig å drikke fortynnet eddiksyre (som faktisk eddik er), men å drikke den samme konsentrasjonen av svovelsyre vil gi en enorm kjemisk forbrenning. Begrepet etsende (i dette tilfellet er det svovelsyre) refererer til skaden som syren genererer i materialet den kommer i kontakt med, mens den er sterk eller svak er karakteristisk for syren. Selv om syrer ofte er etsende, er noen karboraner veldig sterke syrer, mye sterkere enn svovelsyre, men kan holdes i hånden uten å skade huden, mens flussyre, selv en svak syre, ville ødelegge vev. hånd i hånd med minimal kontakt .
Kilder
- Housecroft, CE Uorganisk kjemi . (andre utgave) Prentice Hall. Sharpe, AG (2004). ISBN 978-0-13-039913-7.
- Porterfield, William W. Uorganisk kjemi. (1984). Addison-Wesley. ISBN 0-201-05660-7.
- Trummal, A., Lipping, L., et al. Surhet av sterke syrer i vann og dimetylsulfoksid . J. Phys. Chem. A. 120(20) (2016) 3663–3669. doi:10.1021/acs.jpca.6b02253
