Определение и примеры сильной кислоты

Сильный кислота это тот, который полностью диссоциированного или ионизированный в водный раствор. Это химический вид с высокой способностью терять протон, H⁺. В воде сильная кислота теряет один протон, который захватывается водой, образуя ион гидрония:

HA (aq) + H₂O → H₃О⁺(aq) + A⁻(Водно)

Дипротоновая и полипротонная кислоты могут терять более одного протона, но значение pKa «сильной кислоты» и реакция относятся только к потере первого протона.

Сильные кислоты имеют небольшую логарифмическую константу (рКа) и большую константу диссоциации кислоты (Ка).

Большинство сильных кислот являются едкими, но некоторые суперкислоты - нет. Напротив, некоторые из слабые кислоты (например, плавиковая кислота) может быть очень коррозийным.

Когда концентрация кислоты увеличивается, способность к диссоциации уменьшается. При нормальных условиях в воде сильные кислоты полностью диссоциируют, а чрезвычайно концентрированные растворы - нет.

Хотя есть много слабых кислот, там мало сильных кислот. общие сильные кислоты включают:

• HCl (соляная кислота)
• ЧАС₂ТАК₄ (серная кислота)
• HNO₃ (азотная кислота)
• HBr (бромистоводородная кислота)
• HClO₄ (хлорная кислота)
• HI (йодистоводородная кислота)
• п-толуолсульфокислота (органическая растворимая сильная кислота)
• метансульфоновая кислота (жидкая органическая сильная кислота)

Следующие кислоты почти полностью диссоциируют в воде, поэтому их часто считают сильными кислотами, хотя они не более кислые, чем ион гидрония, H₃О⁺:

• HNO₃ (азотная кислота)
• HClO₃ (хлорная кислота)

Некоторые химики считают, что ионы гидроксония, бромная кислота, периодическая кислота, пербромная кислота и периодическая кислота являются сильными кислотами.

Если способность пожертвовать протоны используется в качестве основного критерия силы кислоты, то сильные кислоты (от самых сильных до самых слабых) будут:

• Н [SbF₆] (фторантимоновая кислота)
• FSO₃HSbF₅ (волшебная кислота)
• Н (Х₁₁Cl₁₁) (карборановый суперкислотный)
• FSO₃H (фторсульфокислота)
• CF₃ТАК₃Н (трифликовая кислота)

Это «суперкислоты», которые определяются как кислоты, которые являются более кислыми, чем 100% -ная серная кислота. Суперкислоты постоянно протонируют воду.

Вы можете задаться вопросом, почему сильные кислоты так хорошо диссоциируют или почему некоторые слабые кислоты не полностью ионизируются. Несколько факторов вступают в игру:

• Радиус атома: С увеличением атомного радиуса увеличивается и кислотность. Например, HI является более сильной кислотой, чем HCl (йод является более крупным атомом, чем хлор).
• Электроотрицательность: Более электроотрицательная сопряженная база в том же периоде периодической таблицы^-), тем более он кислый.
• Электрический заряд: чем больше положительный заряд на атоме, тем выше его кислотность. Другими словами, протон легче брать из нейтрального вида, чем из отрицательного.
• Равновесие: когда кислота диссоциирует, достигается равновесие с ее сопряженным основанием. В случае сильных кислот, равновесие сильно благоприятствует продукту или находится справа от химического уравнения. Сопряженное основание сильной кислоты намного слабее, чем вода в качестве основания.
• Растворитель: в большинстве случаев сильные кислоты обсуждаются в отношении воды в качестве растворителя. Однако кислотность и основность имеют значение в неводном растворителе. Например, в жидком аммиаке уксусная кислота полностью ионизируется и может считаться сильной кислотой, даже если она является слабой кислотой в воде.