Este important să putem identifica acizii tari de cei slabi, atât în scop academic, cât și atunci când îi folosim în laborator. Acizii tari sunt foarte rari, așa că una dintre cele mai ușoare moduri de a-i deosebi de cei slabi este să memorezi ce sunt aceștia. Orice alt acid care nu este listat va fi un acid slab.
Aspecte cheie ale acizilor tari și acizilor slabi
- Acizii tari se disociază complet în soluții apoase, astfel încât toate moleculele lor pierd cel puțin un proton (H + ) care formează un ion hidroniu (H 3 O + ) cu molecula de apă, în timp ce acizii slabi se disociază doar parțial.
- Acizii tari sunt foarte puțini, sunt doar șapte acizi anorganici tari, așa că pentru a-i diferenția ușor de cei slabi, pot fi memorați; dacă nu este listat, va fi un acid slab.
- Acizii tari sunt acidul clorhidric (HCl), acidul azotic (HNO3 ) , acidul sulfuric (H2SO4 ) , acidul bromhidric ( HBr ) , acidul iodhidric (HI), acidul percloric ( HClO4 ) și acidul cloric (HClO3 ) .
- Singurul acid slab format din reacția unui element halogen este acidul fluorhidric (HF). Deși din punct de vedere tehnic este un acid slab, acidul fluorhidric este foarte coroziv.
acizi tari
Acizii tari se disociază complet în soluții apoase, fiecare moleculă eliberând cel puțin un proton (cation H + ) care formează un ion de hidroniu (H 3 O + ) cu molecula de apă. Cei mai comuni acizi anorganici tari sunt șapte.
- Acid clorhidric (HCl)
- Acid azotic ( HNO3 )
- Acid sulfuric ( H2SO4 )
- Acid bromhidric (HBr)
- Acid iodhidric (HI)
- Acid percloric (HClO 4 )
- Acid cloric (HClO 3 )
Următoarele exemple sunt reacții de ionizare tipice ale acizilor puternici în soluții apoase.
HCl → H + + Cl –
HNO 3 → H + + NO 3 –
H 2 SO 4 → 2H + + SO 4 –
Este necesar să se precizeze că în aceste reacții ionii de hidrogen au o sarcină pozitivă, sunt cationi și că direcția reacției este doar către produși, ceea ce indică faptul că toate moleculele reactante se disociază.
acizi slabi
Acizii slabi nu se disociază complet în soluții apoase; adică un anumit număr de molecule reactante rămân cu compoziţia iniţială. Acesta este cazul acidului fluorhidric (HF). Există mult mai mulți acizi slabi decât cei puternici. Majoritatea acizilor organici sunt slabi, cu câteva excepții, cum ar fi acidul p-toluensulfonic, care se disociază destul de puțin, deși nu complet. Unii acizi slabi sunt enumerați mai jos în ordinea descrescătoare a acidității.
- HO 2 C 2 O 2 H – acid oxalic
- H 2 SO 3 – acid sulfuros
- HSO 4 – – ion sulfat de hidrogen
- H 3 PO 4 – acid fosforic
- HNO 2 – acid azotat
- HF – acid fluorhidric
- HCO 2 H – acid metanoic
- C 6 H 5 COOH – acid benzoic
- CH 3 COOH – acid acetic
- HCOOH – acid formic
Un exemplu de reacție de ionizare a acidului slab este acidul acetic, care generează cationi de hidroniu și anioni acetat.
CH 3 COOH + H 2 O ⇆ H 3 O + + CH 3 COO –
Este de remarcat faptul că în acest caz, spre deosebire de acizii puternici, reacția are loc în ambele direcții, așa cum este indicat de săgeata dublă. În acest caz, deoarece reacția inversă este mai probabilă, doar aproximativ 1% din moleculele de acid acetic se disociază, în timp ce restul rămân în compoziția lor originală.
Cum se face distincția între acizii tari și acizii slabi
Valoarea constantei de echilibru a reacției de disociere indică dacă un acid este puternic sau slab . Adică, constanta de disociere a acidului Ka , este constanta de echilibru a reacției de disociere a acidului într-un mediu apos (se folosește și parametrul logaritmic, pK a =-logK a ). Valoarea lui Ka este mare pentru acizii tari (iar cea a pKa este mică); la acizii slabi valoarea lui Ka este mică (iar cea a pKa este mare).
Puternic sau slab comparativ cu concentrat sau diluat
Trebuie avut grijă să nu confundați termenii puternic și slab cu concentrat și diluat. Un acid concentrat are o cantitate mare de acid în soluția apoasă; unul diluat are o cantitate mică de acid. De exemplu, dacă aveți acid acetic 12M (concentrație de 12 moli pe litru) de acid, aveți o soluție puternică, dar acidul este încă slab. O soluție de acid clorhidric 0,0005 M (concentrație de 0,0005 mol pe litru) este o soluție diluată, dar acidul este încă puternic.
Diferența dintre puternic și coroziv
Este posibil să bei acid acetic diluat (care de fapt este oțetul), dar bea aceeași concentrație de acid sulfuric ar produce o arsură chimică extraordinară. Termenul de coroziv (în acest caz este acid sulfuric) se referă la deteriorarea pe care acidul o generează în materialul cu care intră în contact, în timp ce a fi puternic sau slab este o caracteristică a acidului. Deși acizii sunt adesea corozivi, unii carborani sunt acizi foarte puternici, mult mai puternici decât acidul sulfuric, dar pot fi ținuți în mână fără a dăuna pielii, în timp ce acidul fluorhidric, chiar și un acid slab, ar distruge țesutul, mână în mână, cu un contact minim. .
Surse
- Housecroft, CE Chimie anorganică . (ediția a doua) Prentice Hall. Sharpe, AG (2004). ISBN 978-0-13-039913-7.
- Porterfield, William W. Chimie anorganică. (1984). Addison-Wesley. ISBN 0-201-05660-7.
- Trummal, A., Lipping, L., et al. Aciditatea acizilor tari din apă și dimetil sulfoxid . J. Phys. Chem. A. 120(20) (2016) 3663–3669. doi:10.1021/acs.jpca.6b02253
