Киселините са химични вещества, които дават водородни йони или протони, когато се смесват в разтвори. Броят на протоните, отделяни от определена киселина, всъщност определя силата на киселината - независимо дали е силна или слаба киселина. За да се разбере силата на киселините, трябва да се сравни тенденцията им да дават протони на подобна основа (предимно вода). Силата се обозначава с число, наречено pKA.

Какво е силна киселина?

За една киселина се казва, че е силна, ако се разделя или йонизира напълно в разтвор. Това означава, че е в състояние да даде най-голям брой Н + йони или протони, когато се смеси в разтвор. Тези йони са заредените частици. Тъй като силната киселина дарява по-голям брой йони, тъй като се разгражда или йонизира, това означава, че силната киселина е проводник на електричество.

Когато киселина се смеси в Н20, протонът (Н + йонът) се пренася към Н2О молекула за генериране на НЗО + (хидроксониев йон) и йон на базата на която киселина се включва, за да започне.

В общ сценарий,

Такива химични реакции могат да бъдат почитани, но в малко случаи киселината отделя H + йон доста лесно и реакцията изглежда като еднопосочна. А киселината е пълна дисоциирана.

Например, когато хлороводородът се разтвори в Н2О, за да се получи HCl, се получава толкова малко от обратната реакция, че можем да напишем:

В един момент ще се проведе сто процента виртуална реакция, при която хлороводородът ще покаже реакция с H3O + (хидроксониев йон) и Cl – йони. Тук силната киселина е водороден хлорид.

Какво е слаба киселина?

За една киселина се казва, че е слаба, ако йонизира частично или непълно, отделяйки само някои от нейните водородни атоми в разтвора. Следователно, той е по-малко способен в сравнение със силна киселина при отделяне на протони. Слабите киселини имат по-високо рКа от силните.

Етановата киселина е добър пример за слаба киселина. Тя показва реакция с Н2О за получаване на НзО + (хидроксониеви йони) и СН3СООН (етаноат йони), но обратната реакция показва по-голям успех от предната. Молекулите реагират доста лесно, за да подобрят киселината и Н2О.

Във всеки един момент само около един процент от молекулите на СН3СООН киселини показват превръщане в йони. Остава само прости молекули оцетна киселина (систематично наричани етаноева киселина).

Разлика между силна и слаба киселина

  1. дефиниция

Силна киселина

Силната киселина е киселина, която йонизира напълно във воден разтвор. Силната киселина винаги ще загуби протона (A H +), когато се разтвори в H2O. С други думи, силната киселина винаги е на върха и доста ефикасна при отделянето на протони.

Слаба киселина

Слабата киселина е тази, която йонизира частично в разтвор. Той отделя само малко от своите водородни атоми в разтвора. Следователно тя е по-малко способна от силната киселина.

  1. Електропроводимост

Силна киселина

Силните киселини винаги ще показват силна проводимост. Силните киселини обикновено преминават по-ток в сравнение със слабите киселини за същото напрежение и концентрация.

Слаба киселина

Слабите киселини имат ниска проводимост. Те са лоши проводници и показват ниска стойност за преминаване на тока

  1. Скорост на реакцията

Силна киселина

Скоростта на реакцията е по-бърза при силните киселини

Слаба киселина

Скоростта на реакцията е по-бавна при слабите киселини

  1. Примери

Силна киселина

Солна киселина (HCl), азотна киселина (HNO3), перхлорна киселина (HClO4), сярна киселина (H2SO4), солна киселина (HI), бромоводородна киселина (HBr), хлорна киселина (HClO3).

Слаба киселина

Сярна киселина (H2SO3), оцетна киселина (CH3COOH), фосфорна киселина (H3PO4), бензоена киселина (C6H5COOH), флуороводородна киселина (HF), мравчена киселина (HCOOH), азотна киселина (HNO2).

  1. рН

Силна киселина

В силна киселина рН е по-ниска от обикновено 3. Силните киселини притежават много висока концентрация на Н + йони (киселина с рН 3 има 0,001 мола на литър водородни йони).

Слаба киселина

Слабата киселина има рН между 3-7.

  1. Стойност на pKa

Силна киселина

В силна киселина стойността на pKa е доста ниска.

Слаба киселина

В слаба киселина стойността на pKa е доста висока.

  1. дисоциация

Силна киселина

HCl (g) + H2O (l) ≈ H3O + (aq) + Cl− (aq)

Слаба киселина

CH3COOH (l) + H2O (l) ≈ H3O + (aq) + CH3COO− (aq)

Обобщение на силната киселина Vs. Слаба киселина

Точките на разлика между силните и слабите киселини са обобщени по-долу: Сравнителна диаграма

Препратки

  • Kelly, R. M., & Akaygun, S. (2016). Проучване за това как студентите научават разликата между слаба киселина и силна киселина от анимационни уроци, използващи визуализации. Journal of Chemical Education, 93 (6), 1010-1019.
  • Ring, T., & Kellum, J. A. (2016). Силни връзки в химията на основата на химията - моделиране на протони на базата на предсказуеми концентрации на силни йони, общи слаби киселинни концентрации и pCO2. PloS един, 11 (9), e0162872.
  • Кредитна снимка: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Weak_acid_pfe.png
  • Кредит за изображение: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/Weak_acid_speciation.png