Lista acizilor puternici și slabi obișnuiți
Acizii puternici și slabi sunt concepte cheie în chimie. Acizii puternici se disociază complet în ionii lor în apă, în timp ce acizii slabi se disociază incomplet. Există doar câțiva acizi puternici, dar mulți acizi slabi.
Acizi puternici
Acizii puternici se disociază complet în apă în ionii lor și produc unul sau mai mulți protoni sau cationi de hidrogen per moleculă. Acizii minerali sau anorganici tind să fie acizi puternici. Există doar 7 acizi puternici comuni. Iată numele și formulele lor:
- HCl – acid clorhidric
- HNO3 – acid azotic
- H2SO4 – acid sulfuric (notă: HSO4- este un acid slab)
- HBr – acidul bromhidric
- HI – acidul hidroiodic
- HClO4 – acidul percloric
- HClO3 – acidul cloric
Disocierea acizilor puternici
Un acid puternic în apă se ionizează complet, astfel că, atunci când reacția de disociere este scrisă ca reacție chimică, săgeata reacției este îndreptată spre dreapta:
- HCl → H+(aq) + Cl-(aq)
- HNO3 → H+(aq) + NO3(aq)-
- H2SO4 → 2H+(aq) + SO42-(aq)
Acizi slabi
În timp ce există doar câțiva acizi puternici, există mulți acizi slabi. Acizii slabi se disociază incomplet în apă pentru a obține o stare de echilibru care conține acidul slab și ionii săi. Ca exemplu, acidul fluorhidric (HF) este considerat un acid slab deoarece într-o soluție apoasă rămâne o parte din HF, pe lângă ionii H+ și F-. Iată o listă parțială a acizilor slabi obișnuiți, ordonată de la cel mai puternic la cel mai slab:
- HO2C2O2H – acid oxalic
- H2SO3 – acid sulfuros
- HSO4 – – ion sulfat de hidrogen
- H3PO4 – acid fosforic
- HNO2 – acid azotic
- HF – acid fluorhidric acid
- HCO2H – acid metanoic
- C6H5COOH – acid benzoic
- CH3COOH – acid acetic
- HCOOH – acid formic
Disocierea acizilor slabi
Acizii slabi se disociază incomplet, formând o stare de echilibru care conține acidul slab și ionii săi. Așadar, săgeata reacției arată în ambele sensuri. Un exemplu este disocierea acidului etanoic, care formează cationul hidroniu și anionul etanoat:
CH3COOH + H2O ⇆ H3O+ + CH3COO-
Tăria acizilor (acizi puternici vs. acizi slabi)
Tăria acizilor este o măsură a ușurinței cu care acidul pierde un proton sau un cation de hidrogen. Un mol de acid puternic HA se disociază în apă pentru a produce un mol de H+ și un mol de bază conjugată a acidului A-. În schimb, un mol de acid slab cedează mai puțin de un mol de cation de hidrogen și un mol de bază conjugată, în timp ce o parte din acidul inițial rămâne. Cei doi factori care determină ușurința cu care are loc deprotonarea sunt dimensiunea atomului și polaritatea legăturii H-A.
În general, puteți identifica acizii puternici și slabi pe baza constantei de echilibru Ka sau pKa:
- Acizii puternici au valori Ka ridicate.
- Acizii puternici au valori pKa mici.
- Acizii slabi au valori Ka mici.
- Acizii slabi au valori pKa mari.
Concentrat vs. Diluat
Termenii puternic și slab nu sunt același lucru cu concentrat și diluat. Un acid concentrat conține foarte puțină apă. Un acid diluat conține un procent mare de apă. O soluție diluată de acid sulfuric este totuși o soluție acidă puternică și poate provoca o arsură chimică. Pe de altă parte, acidul acetic 12 M este un acid slab concentrat (și încă periculos). Dacă diluați acidul acetic suficient de mult, obțineți concentrația care se găsește în oțet, care este sigur de băut.
Forte vs. Corosive
Majoritatea acizilor sunt foarte corozivi. Ei pot oxida alte substanțe și pot produce arsuri chimice. Cu toate acestea, tăria unui acid nu este un predictor al corozivității sale! Superacizii carboranici nu sunt corozivi și pot fi manipulați în siguranță. Între timp, acidul fluorhidric (un acid slab) este atât de coroziv încât trece prin piele și atacă oasele.
Tipuri de acizi
Cele trei clasificări majore ale acizilor sunt acizii Brønsted-Lowry, acizii Arrhenius și acizii Lewis:
- Acizii Brønsted-Lowry: Acizii Brønsted-Lowry donează protoni. În soluție apoasă, donatorul de protoni formează cationul hidroniu (H3O+). Cu toate acestea, teoria acido-bazică Brønsted-Lowry permite, de asemenea, existența acizilor în alți solvenți decât apa.
- Acizi Arrhenius: Acizii Arrhenius sunt donatori de hidrogen. Acizii Arrhenius se disociază în apă și donează un cation de hidrogen (H+) pentru a forma cationul hidroniu (H3O+) . Acești acizi se caracterizează, de asemenea, prin faptul că devin roșii ca turnesolul, au un gust acru și reacționează cu metale și baze pentru a forma săruri.
- Acizii Lewis: Acizii Lewis sunt acceptori de perechi de electroni. Conform acestei definiții a unui acid, specia fie acceptă imediat perechi de electroni, fie donează un cation de hidrogen sau un proton și apoi acceptă o pereche de electroni. Din punct de vedere tehnic, un acid Lewis trebuie să formeze o legătură covalentă cu o pereche de electroni. Conform acestei definiții, acizii Lewis nu sunt adesea acizi Arrhenius sau acizi Brønsted-Lowry. De exemplu, HCl nu este un acid Lewis.
Toate cele trei definiții ale acizilor își au locul lor în prezicerea reacțiilor chimice și în explicarea comportamentului. Acizii obișnuiți sunt acizii Brønsted-Lowry sau acizii Arrhenius. Acizii Lewis (de exemplu, BF3) sunt identificați în mod specific ca „acizi Lewis”.”
.