Erős sav tulajdonságok és példák

egy erős sav minden olyan vegyület, amely képes teljesen és visszafordíthatatlanul protonok vagy hidrogénionok felszabadítására, H⁺. Annyira reaktív, hogy sok faj kénytelen elfogadni ezeket a H-t⁺; például víz, amelynek keverése potenciálisan veszélyes lehet az egyszerű fizikai érintkezéssel.

A sav protonot ad a víznek, amely bázisként működik a hidroniumion képződéséhez₃O⁺. A hidroniumion koncentrációja egy erős sav oldatában megegyezik a sav koncentrációjával ([H₃O⁺] = [HAc]).

A fenti képen egy üveg sósav, HCl, 12 M koncentrációjú. Minél nagyobb a sav (gyenge vagy erős) koncentrációja, annál óvatosabban kell kezelni; ezért mutatja a palack a kezébe tartozó kéz piktogramját, amelyet a ráeső savcsepp maró tulajdonsága okoz.

Az erős savak olyan anyagok, amelyeket a lehetséges hatások teljes tudatosságával kell manipulálni; gondosan együtt dolgozva velük, kihasználhatja a tulajdonságaikat többszörös felhasználás céljából, mivel az egyik leggyakoribb a minták szintézise vagy feloldódása..

index

• 1 Erős sav tulajdonságai
  • 1.1 Eloszlás
  • 1,2 pH
  • 1.3 pKa
  • 1.4 Korrózió
• 2 Az erejét befolyásoló tényezők
  • 2.1 Konjugált bázisának elektronegativitása
  • 2.2 A konjugált bázis rádiója
  • 2.3 Az oxigénatomok száma
• 3 Példák
• 4 Referenciák

Erős sav tulajdonságai

disszociáció

Egy erős sav disszociál vagy ionizál 100% -os vizes oldatot, elfogadva egy pár elektronot. A sav disszociációját a következő kémiai egyenlettel lehet vázolni:

HAc + H₂O => A^-       +       H₃O⁺

Ahol a HAc az erős sav, és A^- konjugált bázisa.

Az erős sav ionizációja általában visszafordíthatatlan folyamat; A gyenge savakban viszont az ionizáció reverzibilis. Az egyenletben látható, hogy a H₂Vagy ez az, amely elfogadja a protont; Az alkoholok és más oldószerek azonban ezt is megtehetik.

Ez a tendencia a protonok elfogadására anyagonként változik, így a HAc saverőssége nem minden oldószerben azonos..

pH

Egy erős sav pH-ja nagyon alacsony, 0 és 1 pH-egység között van. Például egy 0,1 M sósavoldat pH-ja 1.

Ezt a képlet segítségével lehet kimutatni

pH = - log [H⁺]

Kiszámíthatja a 0,1 M HCl oldat pH-ját, majd alkalmazza

pH = -log (0,1)

A 0,1 M HCI-oldathoz 1-es pH-t kapunk.

pKa

A savak szilárdsága a pKa-jához kapcsolódik. A hidroniumion (H₃O⁺) például pKa értéke -1,74. Általában az erős savak pKa-val rendelkeznek, több negatív értékkel, mint -1,74, és ezért savasabbak, mint a H₃O⁺.

A pKa bizonyos módon fejezi ki a sav hajlékonyságát. Minél alacsonyabb az értéke, annál erősebb és agresszívabb lesz a sav. Ezért célszerű a sav relatív szilárdságát pKa értékével kifejezni.

rozsdásodás

Általában az erős savakat maró hatásúnak minősítik. Ennek a feltételezésnek azonban vannak kivételek.

Például a hidrogén-fluorid egy gyenge sav, és mégis nagyon korrozív és képes üvegre emészteni. Emiatt műanyag palackokban és alacsony hőmérsékleten kell kezelni.

Másrészt egy erős sav, mint például a karborán szuper sav, amely a kénsav felett több milliószor erősebb, nem maró hatású..

Az erejét befolyásoló tényezők

A konjugált bázis elektronegativitása

Mivel a periódusos táblázat időszakában jobbra fordul, a konjugált bázist alkotó elemek negativitása növekszik.

A periodikus táblázat 3. periódusának megfigyelése azt mutatja, hogy például a klór sokkal elektronegatívabb, mint a kén, és a kén sokkal elektronegatívabb, mint a foszfor..

Ez összhangban van azzal a ténnyel, hogy a sósav erősebb, mint a kénsav, és ez utóbbi erősebb, mint a foszforsav.

A sav konjugált bázisának elektronegativitásának növelésével növeli a bázis stabilitását, és ezáltal csökkenti annak hajlamát, hogy a savat regenerálják hidrogénnel..

Más tényezőket azonban figyelembe kell venni, mivel ez önmagában nem meghatározó.

Konjugált alapsugár

A sav erőssége a konjugált bázis sugárától is függ. A periódusos táblázat (halogének) VIIA-csoportos megfigyelése azt mutatja, hogy a csoportot alkotó elemek atomi sugara a következő: I> Br> Cl> F.

Továbbá, a savak ugyanazon csökkenő sorrendben tartják meg a savak szilárdságát:

HI> HBr> HCl> HF

Összefoglalva, a periódusos rendszer azonos csoportjának elemeinek atom sugárának növelése ugyanabban az irányban növekszik a formában lévő sav erősségével..

Ezt a H-Ac kötés gyengülése magyarázza az egyenlőtlen atomméretek gyenge átfedésével..

Az oxigénatomok száma

Egy sav oxigéncsoporton belüli szilárdsága a konjugált bázis oxigénatomjainak számától függ.

Azok a molekulák, amelyekben a legtöbb oxigénatom van, nagyobb savtartalmú fajokat alkotnak. Például salétromsav (HNO)₃) erősebb sav, mint a salétromsav (HNO)₂).

Másrészt perklórsav (HClO)₄) erősebb sav, mint a klórsav (HClO)₃). Végül, a hipoklórsav (HClO) a legkisebb erősségű sav a sorozatban.

Példák

Erős savakat az alábbiak szerint lehet csökkenteni: HI> HBr> HClO₄ > HCl> H₂SW₄ > CH 2C 2H 2SO 4H (toluolszulfonsav)> HNO₃.

Mindannyian, és mások, amelyeket eddig megemlítettek, az erős savak példái.

A HI erősebb, mint a HBr, mivel a H-I kötés könnyebben megszakad, mivel gyengébb. A HBr meghaladja a HClO savasságot₄ mert a ClO anion nagy stabilitása ellenére₄^- a negatív töltés áthelyezésével a H-Br kötés gyengébb marad, mint az O-kapcsolat₃ClO-H.

A négy oxigénatom jelenléte azonban visszatér a HClO-hoz₄ savval több, mint a HCl, amely nem tartalmaz oxigént.

Ezután a HCI erősebb, mint a H₂SW₄ mert a Cl atom sokkal elektronegatívabb, mint a kénatom; és a H₂SW₄ viszont savasságban meghaladja a CH2C₃H₄SO₄H-t, amely egy kevésbé oxigénatomot és a hidrogéntartalmú kötést is kevésbé poláris.

Végül a HNO₃ a leggyengébb a nitrogénatom, a periódusos rendszer második periódusa.

referenciák

1. Shmoop Egyetem. (2018). A savas szilárdságot meghatározó tulajdonságok. A lap eredeti címe: shmoop.com
2. Wiki könyvek. (2018). Általános kémia / tulajdonságok és savak és bázisok elmélete. Lap forrása: en.wikibooks.org
3. Acid Info. (2018). Sósav: ennek az oldatnak a tulajdonságai és alkalmazásai. Visszavont: acidos.info
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. június 22.). Erős savmeghatározás és példák. A gondolat.hu-ból származik
5. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.