Starka syraegenskaper och exempel



en stark syra är vilken som helst förening som kan frisätta fullständigt och irreversibelt protoner eller vätejoner, H+. Att vara så reaktiv, tvingas ett stort antal arter att acceptera dessa H+; till exempel vatten, vars blandning blir potentiellt farlig med enkel fysisk kontakt.

Syran donerar en proton till vatten, som fungerar som en bas för att bilda hydroniumjonen H3O+. Koncentrationen av hydroniumjonen i en lösning av en stark syra är lika med koncentrationen av syran ([H3O+] = [HAc]).

I bilden ovan har vi en flaska saltsyra, HCl, med en koncentration på 12 M. Ju högre koncentrationen av en syra (svag eller stark), desto mer försiktig måste det vara att hantera det. Det är därför flaskan visar piktogrammet på en hand som skadas av den frätande egenskapen hos en droppe syra som faller på den.

Starka syror är ämnen som måste manipuleras med full medvetenhet om deras möjliga effekter. arbeta med dem noggrant kan du utnyttja sina egenskaper för flera användningsområden, vilket är ett av de vanligaste syntes- eller upplösningsmedlen för prover.

index

  • 1 Egenskaper av en stark syra
    • 1.1 Dissociation
    • 1,2 pH
    • 1,3 pKa
    • 1.4 Korrosion
  • 2 Faktorer som påverkar din styrka
    • 2.1 Elektronegativitet av dess konjugatbas
    • 2.2 Radio av konjugatbasen
    • 2.3 Antal syreatomer
  • 3 exempel
  • 4 referenser

Egenskaper hos en stark syra

dissociation

En stark syra dissocierar eller joniserar 100% i vattenhaltig lösning och accepterar ett par elektroner. Dissociationen av en syra kan schematiseras med följande kemiska ekvation:

HAc + H2O => A-       +       H3O+

Där HAc är den starka syran och A- dess konjugatbas.

Joniseringen av en stark syra är en process som vanligtvis är irreversibel; I svaga syror är å andra sidan jonisering reversibel. I ekvationen visas att H2Eller det är den som accepterar protonen; Men alkoholer och andra lösningsmedel kan också göra det.

Denna tendens att acceptera protoner varierar från substans till ämne, och sålunda är syrahållfastheten hos HAc inte densamma i alla lösningsmedel.

pH

PH hos en stark syra är mycket låg, mellan 0 och 1 pH-enheter. Till exempel har en 0,1 M HCl-lösning ett pH av 1.

Detta kan demonstreras genom att använda formeln

pH = - log [H+]

Du kan beräkna pH-värdet för en 0,1 M HCl-lösning och applicera sedan

pH = -log (0,1)

Erhållande ett pH av 1 för 0,1 M HCl-lösningen.

pKa

Styrkan hos syrorna är relaterad till deras pKa. Hydronjonjonen (H3O+) har till exempel en pKa av -1,74. I allmänhet har starka syror pKa med mer negativa värden än -1,74, och är därför sura än H3O+.

PKa uttrycker på ett visst sätt syrans tendens att dissociera. Ju lägre dess värde desto starkare och aggressivare blir syran. Av detta skäl är det lämpligt att uttrycka den relativa styrkan hos en syra med värdet av dess pKa.

korrosion

I allmänhet klassificeras starka syror som frätande. Det finns emellertid undantag för detta antagande.

Flussyra är till exempel en svag syra, men ändå är den mycket frätande och kapabel att smälta glas. På grund av detta måste det hanteras i plastflaskor och vid låga temperaturer.

Å andra sidan är en stark syra, såsom karboran-supersyra, som trots att den är miljontals gånger starkare än svavelsyra, inte frätande.

Faktorer som påverkar din styrka

Elektronegativitet av dess konjugatbas

När ett skift till höger inträffar under en period av det periodiska tabellen ökar negativiteten hos elementen som utgör konjugatbasen.

Observationen av period 3 i det periodiska tabellen visar till exempel att klor är mer elektronegativ än svavel och i sin tur är svavel mer elektronegativ än fosfor.

Detta stämmer överens med att saltsyra är starkare än svavelsyra, och den senare är starkare än fosforsyra.

Genom att öka elektronegativiteten hos den konjugerade basen av syran ökar den stabiliteten hos basen och minskar därför sin tendens att omgruppera med väte för att regenerera syran.

Men andra faktorer måste övervägas, eftersom det inte ensam är avgörande.

Konjugerad basradie

Styrkan hos syran beror också på radien av dess konjugatbas. VIIA-gruppobservationen av det periodiska systemet (halogener) visar att atomraderna hos de element som utgör gruppen har följande relation: I> Br> Cl> F.

Även de syror som bildar har samma minskande ordning av syrans styrka:

HI> HBr> HCl> HF

Sammanfattningsvis ökar ökningen av atomradiusen hos elementen i samma grupp i det periodiska bordet i samma riktning styrkan hos syran som bildar.

Detta förklaras i försvagningen av H-Ac-bindningen genom en dålig överlappning av de ojämna orala orbitalerna i storlek.

Antal syreatomer

Styrkan hos en syra inom en serie oxider är beroende av antalet syreatomer i konjugatbasen.

De molekyler som har det högsta antalet syreatomer utgör arten med större syrahållfasthet. Till exempel salpetersyra (HNO)3) är en starkare syra än salpetersyra (HNO)2).

Å andra sidan är perklorsyra (HClO4) är en starkare syra än klorsyra (HClO3). Och slutligen är hypoklorsyra (HClO) den lägsta styrka syran i serien.

exempel

Starka syror kan exemplifieras i minskande ordning med syrahållfasthet nedan: HI> HBr> HClO4 > HCl> H2SW4 > CH3C6H4SO3H (toluensulfonsyra)> HNO3.

Alla dem, och de andra som hittills nämnts, är exempel på starka syror.

HI är starkare än HBr eftersom H-I-bindningen bryts lättare eftersom den är svagare. HBr överstiger i syrahalt HClO4 eftersom trots den stora stabiliteten av ClO-anjonen4- Genom att flytta den negativa laddningen förblir H-Br-bindningen svagare än O-länken3ClO-H.

Närvaron av fyra syreatomer returnerar emellertid till HClO4 mer syra än HCl, som inte har något syre.

Därefter är HCl starkare än H2SW4 eftersom Cl-atomen är mer elektronegativ än svavelatomen; och H2SW4 i sin tur överstiger den i surhet till CH3C6H4SO3H, som har en mindre syreatom och bindningen som håller väte tillsammans är också mindre polär.

Slutligen, HNO3 är den svagaste av alla för att ha kväveatomen, den andra perioden av det periodiska bordet.

referenser

  1. Shmoop University. (2018). Egenskaper som bestämmer syrahållfasthet. Hämtad från: shmoop.com
  2. Wiki Böcker. (2018). Allmän kemi / Egenskaper och teorier om syror och baser. Hämtad från: en.wikibooks.org
  3. Acid Info. (2018). Saltsyra: egenskaper och tillämpningar av denna lösning. Hämtad från: acidos.info
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 juni 2018). Starkt syradefinition och exempel. Hämtad från thoughtco.com
  5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.