Дисоціація слабких кислот, властивості, приклади



The слабкі кислоти це ті, які лише частково дисоціюють у воді. Після дисоціації розчин, в якому вони знаходяться, досягає рівноваги, і спостерігаються одночасно кислотні та її кон'югатні підстави. Кислоти - це молекули або іони, які можуть донувати іон гідронію (H+) або вони можуть утворювати ковалентную зв'язок з парою електронів.

Вони, в свою чергу, можна класифікувати за силою: сильні кислоти і слабкі кислоти. Якщо говорити про міцність кислоти, то це властивість, яка вимірює ступінь іонізації цих видів; тобто здатність або схильність кислоти втрачати протон.

Сильна кислота є такою, яка повністю дисоціює в присутності води; тобто один моль сильної кислоти, розчиненої у воді, призведе до відділення одного моль H+ і один моль кон'югату підстави А-.

Індекс

  • 1 Які слабкі кислоти??
  • 2 Дисоціація слабких кислот
  • 3 Властивості
    • 3.1 Полярність та індуктивний ефект
    • 3.2 Атомна радіозв'язок і міцність зв'язку
  • 4 Приклади слабких кислот
  • 5 Посилання

Які слабкі кислоти?

Слабкі кислоти, як згадувалося вище, - це ті, які частково дисоціюють у воді. Більшість кислот є слабкими кислотами і характеризуються виділенням лише декількох атомів водню до розчину, де вони знаходяться.

Коли слабка кислота дисоціює (або іонізує), виникає явище хімічної рівноваги. Це явище є станом, в якому обидва види (тобто реагенти і продукти) присутні в концентраціях, які, як правило, не змінюються з плином часу.

Цей стан виникає тоді, коли швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції. Тому ці концентрації не збільшуються або зменшуються.

Класифікація "слабких" в слабкій кислоті не залежить від її дисоціаційної здатності; кислота вважається слабкою, якщо менш ніж 100% її молекули або іона не повністю диссоціюють у водному розчині. Тому існує також ступінь дисоціації між такими слабкими кислотами, що називається константою дисоціації кислоти Ka.

Чим сильніше кислота, тим вище її значення Ка. Найбільш сильною слабкою кислотою є іон гідронію (H3O+), яка вважається кордоном між слабкими кислотами і сильними кислотами.

Дисоціація слабких кислот

Слабкі кислоти не повністю іонізуються; тобто, якщо ця слабка кислота представлена ​​в загальній формулі розчинення як HA, то у водному розчині буде утворюватися значна кількість недисоціалізованої HA..

Слабкі кислоти дотримуються наступної моделі при дисоціації, де Н+ являє собою іон гідронію в цьому випадку, і А- являє собою кон'югат підстави кислоти.

Міцність слабкої кислоти представлена ​​як константа рівноваги або як відсоток дисоціації. Як зазначено вище, вираз Ka є константою дисоціації кислоти, і це пов'язано з концентраціями реагентів і рівноважних продуктів наступним чином:

Ka = [H+] [A-] / [HA]

Чим вище значення Ka, тим більше буде формування H+, і рН розчину буде нижче. Ка слабких кислот змінюється між значеннями 1,8 × 10-16 до 55,5. Ті кислоти з Ka менше 1,8 × 10-16 вони мають меншу кислотну міцність, ніж вода.

Інший метод, що використовується для вимірювання сили кислоти, полягає у дослідженні його відсотка дисоціації (α), який варіюється від 0% < α < 100 %. Se define como:

α = [A-] / [A-] + [HA]

На відміну від Ka, α не є константою і буде залежати від значення [HA]. Взагалі, величина α збільшуватиметься, коли значення [HA] зменшується. У цьому сенсі кислоти стають сильнішими в залежності від ступеня їх розведення.

Властивості

Існує ряд властивостей, які визначають міцність кислоти і роблять їх більш-менш міцними. Серед цих властивостей є полярність і індуктивний ефект, атомний радіус і сила зв'язування.

Полярність і індуктивний ефект

Полярність відноситься до розподілу електронів у зв'язку, що є областю між двома атомними ядрами, де розділяється пара виборців..

Чим більш схожа електронегативність між двома видами, тим більше еквівалент буде електронний обмін; але чим більше відрізняється електронегативність, тим більше часу електрони витрачають в одній молекулі, ніж в іншій.

Водень є електропозитивним елементом, і чим більше електронегативність елемента, до якого він прикріплений, тим більша кислотність утворюється з'єднання. З цієї причини кислота буде сильніше, якщо вона виникає між об'єднанням водню і більш електронегативним елементом.

Крім того, індуктивний ефект означає, що водень не потрібно безпосередньо приєднувати до електронегативного елементу для того, щоб з'єднання збільшувало свою кислотність. Через це деякі ізомери речовин є більш кислими, ніж інші, в залежності від конфігурації їх атомів у молекулі.

Атомна радіозв'язок і міцність зв'язку

Сила зв'язку, що зв'язує водень з атомом, який керує кислотою, є ще одним важливим фактором, що визначає кислотність молекули. Це, у свою чергу, залежить від розміру атомів, які поділяють зв'язок.

Що стосується кислоти, що називається HA, то чим більше вона збільшує розмір свого атома, тим більше міцність її зв'язок зменшиться, так що цей зв'язок буде легше зламати; це робить молекулу більш кислою.

Атоми з більш високими атомними радіусами виграють від кислотності завдяки цій деталі, оскільки їх з'єднання з воднем буде менш міцним.

Приклади слабких кислот

Існує велика кількість слабких кислот (більшість всіх кислот). До них відносяться:

- Сірчана кислота (Н2SO3).

- Фосфорна кислота (Н3PO4).

- Азотна кислота (HNO2).

- Фтористоводнева кислота (HF).

- Оцтова кислота (СН3COOH).

- Вуглекислота (H2CO3).

- Бензойна кислота (С6H5COOH).

Список літератури

  1. Слабка кислота. (s.f.). Отримано з en.wikipedia.org
  2. Суттєва біохімія. (s.f.). Отримано з wiley.com
  3. CliffNotes (s.f.). Отримано з cliffsnotes.com
  4. Наука, Ф. о. (s.f.). Університет Ватерлоо. Отримано з science.uwaterloo.ca
  5. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). ThoughtCo. Отримано з thoughtco.com