Hem akademik amaçlar için hem de laboratuvarda kullandığımızda güçlü asitleri zayıf asitlerden ayırabilmek önemlidir. Güçlü asitler çok nadirdir, bu yüzden onları zayıf asitlerden ayırmanın en kolay yollarından biri ne olduklarını ezberlemektir. Listelenmeyen diğer asitler zayıf asit olacaktır.
Güçlü asitlerin ve zayıf asitlerin temel yönleri
- Kuvvetli asitler sulu çözeltilerde tamamen ayrışır, böylece tüm molekülleri su molekülüyle bir hidronyum iyonu (H30+) oluşturan en az bir protonu (H+) kaybederken, zayıf asitler sadece kısmen ayrışır .
- Güçlü asitler çok azdır, yalnızca yedi güçlü inorganik asit vardır, bu nedenle onları zayıf olanlardan kolayca ayırt etmek için ezberlenebilirler; listelenmemişse zayıf asit olacaktır.
- Kuvvetli asitler hidroklorik asit (HCl), nitrik asit (HNO3 ) , sülfürik asit (H2SO4 ) , hidrobromik asit ( HBr ) , hidroiodik asit (HI), perklorik asit ( HClO4 ) ve klorik asittir (HClO3 ) .
- Bir halojen elementinin reaksiyonundan oluşan tek zayıf asit, hidroflorik asittir (HF). Teknik olarak zayıf bir asit olmasına rağmen, hidroflorik asit oldukça aşındırıcıdır.
güçlü asitler
Kuvvetli asitler sulu çözeltilerde tamamen ayrışır, her molekül su molekülü ile bir hidronyum iyonu (H30+) oluşturan en az bir proton (H + katyon) salar. En yaygın inorganik güçlü asitler yedidir.
- Hidroklorik asit (HCl)
- Nitrik asit (HNO 3 )
- Sülfürik asit (H 2 SO 4 )
- Hidrobromik asit (HBr)
- Hidroiyodik asit (HI)
- Perklorik asit (HClO 4 )
- Klorik asit (HClO 3 )
Aşağıdaki örnekler, güçlü asitlerin sulu çözeltilerdeki tipik iyonizasyon reaksiyonlarıdır.
HCI → H + + Cl –
HNO 3 → H + + NO 3 –
H 2 SO 4 → 2H + + SO 4 –
Bu reaksiyonlarda hidrojen iyonlarının pozitif yüke sahip olduklarını, katyon olduklarını ve reaksiyonun yönünün sadece ürünlere doğru olduğunu, bu da tüm reaktan moleküllerinin ayrıştığını gösterir.
zayıf asitler
Zayıf asitler, sulu çözeltilerde tamamen ayrışmaz; yani, belirli sayıda reaktan molekülü orijinal bileşiminde kalır. Bu, hidroflorik asit (HF) durumudur. Güçlü asitlerden çok daha fazla zayıf asit vardır. Pek çok organik asit zayıftır, p-toluensülfonik asit gibi oldukça az ayrışan ancak tamamen ayrışan birkaç istisna dışında. Bazı zayıf asitler azalan asitlik sırasına göre aşağıda listelenmiştir.
- HO 2 C 2 O 2 H – oksalik asit
- H 2 SO 3 – sülfürik asit
- HSO 4 – – hidrojen sülfat iyonu
- H3PO4 – fosforik asit _
- HNO 2 – nitröz asit
- HF – hidroflorik asit
- HCO 2 H – metanoik asit
- C6H5COOH – benzoik asit _
- CH 3COOH – asetik asit
- HCOOH – formik asit
Zayıf asit iyonlaşma reaksiyonuna bir örnek, hidronyum katyonları ve asetat anyonları üreten asetik asittir.
CH 3 COOH + H 2 O ⇆ H 3 O + + CH 3 COO –
Bu durumda, güçlü asitlerin aksine, reaksiyonun çift okla gösterildiği gibi her iki yönde de gerçekleşmesi dikkat çekicidir. Bu durumda, ters reaksiyon daha olası olduğundan, asetik asit moleküllerinin yalnızca yaklaşık %1’i ayrışır, geri kalanı ise orijinal bileşimlerinde kalır.
Güçlü asitler ve zayıf asitler nasıl ayırt edilir?
Ayrışma reaksiyonunun denge sabitinin değeri, bir asidin güçlü mü yoksa zayıf mı olduğunu gösterir . Yani, asit ayrışma sabiti Ka , sulu bir ortamda asit ayrışma reaksiyonunun denge sabitidir (logaritmik parametre de kullanılır, pKa = -logKa ) . Güçlü asitler için Ka’nın değeri büyüktür (ve pKa’nınki küçüktür ); zayıf asitlerde K a değeri küçüktür (ve pKa değeri büyüktür ).
Konsantre veya seyreltilmişe göre güçlü veya zayıf
Güçlü ve zayıf terimlerinin konsantre ve seyreltilmiş ile karıştırılmamasına özen gösterilmelidir. Konsantre bir asit, sulu çözeltide büyük miktarda asit içerir; seyreltilmiş olanın az miktarda asidi vardır. Örneğin, 12M asetik asit (litre konsantrasyonunda 12 mol) asidiniz varsa, güçlü bir çözeltiniz olur, ancak asit hala zayıftır. 0,0005 M hidroklorik asit çözeltisi (litre başına 0,0005 mol konsantrasyon) seyreltik bir çözeltidir, ancak asit hala güçlüdür.
Güçlü ve Aşındırıcı Arasındaki Fark
Seyreltik asetik asit (aslında sirkedir) içmek mümkündür, ancak aynı konsantrasyonda sülfürik asit içmek muazzam bir kimyasal yanığa neden olur. Aşındırıcı terimi (bu durumda sülfürik asittir), asidin temas ettiği malzemede oluşturduğu hasarı ifade ederken, güçlü veya zayıf olması asidin bir özelliğidir. Asitler genellikle aşındırıcı olsa da, bazı karboranlar çok güçlü asitlerdir, sülfürik asitten çok daha güçlüdür, ancak cilde zarar vermeden elde tutulabilirken hidroflorik asit, zayıf bir asit bile dokuyu yok eder. .
kaynaklar
- Housecroft, CE İnorganik Kimya . (ikinci baskı) Prentice Hall. Sharpe, AG (2004). ISBN 978-0-13-039913-7.
- Porterfield, William W. İnorganik Kimya. (1984). Addison-Wesley. ISBN 0-201-05660-7.
- Trummal, A., Lipping, L., ve diğ. Su ve dimetil sülfoksit içindeki güçlü asitlerin asitliği . J. Phys.Chem.A. 120(20) (2016) 3663–3669. doi:10.1021/acs.jpca.6b02253
