Дефиниција и примери јаке киселине

Јак киселина је она која је у потпуности дисоцијација или јонизовано у ан водени раствор. То је хемијска врста са високим капацитетом губитка протона, Х⁺. У води јака киселина губи један протон који вода заробљава да формира јони хидронијум:

ХА (ак) + Х₂О → Х₃О⁺(ак) + А⁻(ак)

Дипротске и полипротичке киселине могу изгубити више од једног протона, али вредност пКа „јаке киселине“ и реакција односе се само на губитак првог протона.

Јаке киселине имају малу логаритамску константу (пКа) и велику константу дисоцијације киселине (Ка).

Већина јаких киселина је корозивна, али неки од суперацида нису. Супротно томе, неки од слабе киселине (нпр. флуороводична киселина) може бити јако корозивна.

Како концентрација киселине расте, способност дисоцијације опада. У нормалним условима у води, јаке киселине се потпуно дисоцирају, али изузетно концентровани раствори то не чине.

Иако има пуно слабих киселина, постоји мало јаких киселина. Тхе уобичајене јаке киселине укључују:

• ХЦл (хлороводонична киселина)
instagram viewer
• Х₂ТАКО₄ (сумпорна киселина)
• ХНО₃ (азотна киселина)
• ХБр (бромоводична киселина)
• ХЦлО₄ (перхлорна киселина)
• ХИ (хидројодна киселина)
• п-толуенсулфонска киселина (органска растворљива јака киселина)
• метансулфонска киселина (течна органска јака киселина)

Следеће киселине се готово потпуно дисоцирају у води, па се често сматрају јаким киселинама, иако нису киселије од јона хидронијума, Х₃О⁺:

• ХНО₃ (азотна киселина)
• ХЦлО₃ (хлорна киселина)

Неки хемичари сматрају да су јон хидронијум, бромова киселина, периодична киселина, пербромска киселина и периодична киселина јаке киселине.

Ако се способност давања протона користи као главни критеријум јачине киселине, тада би јаке киселине (од најјаче до најслабије) биле:

• Х [СбФ₆] (флуороантимонска киселина)
• ФСО₃ХСбФ₅ (чаробна киселина)
• Х (ЦХБ)₁₁Цл₁₁) (карборан суперацид)
• ФСО₃Х (флуоро-сумпорна киселина)
• ЦФ₃ТАКО₃Х (трифилна киселина)

Ово су "суперациди", који су дефинисани као киселине киселије од 100% сумпорне киселине. Суперациди трајно протонирају воду.

Можда се питате зашто јаке киселине толико дисоцирају или зашто неке слабе киселине не јонизују у потпуности. Неколико фактора игра:

• Атомски радијус: Како се атомски радијус повећава, повећава се и киселост. На пример, ХИ је јача киселина од ХЦл (јод је већи атом од хлора).
• Електронегативност: Више електронегативна коњугирана база у истом периоду периодичне табеле је (А^-), киселији је.
• Електрично наелектрисање: Што је позитивнији набој атома, већа му је киселост. Другим речима, лакше је узимати протон из неутралне врсте него из оне са негативним набојем.
• Равнотежа: Када се киселина дисоцира, постиже се равнотежа са њеном коњугираном базом. У случају јаких киселина, равнотежа снажно погодује производу или је десно од хемијске једначине. Коњугирана база јаке киселине је много слабија од воде као базе.
• Растварач: У већини примена, јаке киселине се расправљају у односу на воду као растварач. Међутим, киселост и базичност имају значење у неводном растварачу. На пример, у течном амонијаку сирћетна киселина јонизује у потпуности и може се сматрати јаком киселином, иако је она слаба киселина у води.