- Ce sunt acizii slabi?
- Disocierea acizilor slabi
- Proprietăți
- Polaritate și efect inductiv
- Raza atomică și rezistența legăturii
- Exemple de acizi slabi
- Referințe
Cei Acizii slabi sunt disociază doar parțial în apă. După disocierea lor, soluția în care sunt găsiți atinge echilibrul și acidul și baza sa conjugată sunt simultan observate. Acizii sunt molecule sau ioni care pot dona un ion de hidroniu (H + ) sau pot forma o legătură covalentă cu o pereche de electroni.
Acestea la rândul lor pot fi clasificate după puterea lor: acizi puternici și acizi slabi. Când vorbim despre puterea unui acid, aceasta este proprietatea care măsoară gradul de ionizare al acestor specii; adică capacitatea sau tendința unui acid de a pierde un proton.
Graficul de precizie pentru un acid slab care disociază HA + H2O ↔ A- + H3O +
Un acid puternic este unul care se disociază complet în prezența apei; adică un mol de acid puternic dizolvat în apă va avea ca rezultat separarea unui mol H + și a unui mol de bază conjugat A - .
Ce sunt acizii slabi?
Acizii slabi, așa cum s-a menționat mai sus, sunt cei care se disociază parțial în apă. Majoritatea acizilor sunt acizi slabi și se caracterizează prin eliberarea a câțiva atomi de hidrogen în soluția în care se găsesc.
Când un acid slab se disociază (sau ionizează) apare fenomenul de echilibru chimic. Acest fenomen este starea în care ambele specii (adică reactanți și produse) sunt prezente în concentrații care tind să nu varieze cu timpul.
Această stare apare atunci când rata reacției înainte este egală cu rata reacției inverse. Prin urmare, aceste concentrații nu cresc și nici nu scad.
Clasificarea „slabă” într-un acid slab este independentă de capacitatea sa de disociere; un acid este considerat slab dacă mai puțin de 100% din molecula sau ionul său disociază incomplet într-o soluție apoasă. Prin urmare, există, de asemenea, un grad de disociere între acizii slabi numiți constanta de disociere a acidului Ka.
Cu cât un acid este mai puternic, cu atât valoarea Ka este mai mare. Cel mai puternic Acidul slab este hidroniu ion (H 3 O + ), care este considerat granița dintre acizi slabi și acizi puternici.
Disocierea acizilor slabi
Acizii slabi ionizează incomplet; adică, dacă acest acid slab este reprezentat într-o formulă generală de soluție ca HA, atunci o cantitate semnificativă de HA nedisociat ar fi prezentă în soluția apoasă formată.
Acizii slabi urmăresc următorul model atunci când se disociează, unde H + este ionul de hidroniu în acest caz, iar A - reprezintă baza conjugată a acidului.
Puterea unui acid slab este reprezentată ca o constantă de echilibru sau ca procent de disociere. După cum sa menționat anterior, expresia Ka este constanta de disociere a unui acid, iar aceasta este legată de concentrațiile de reactanți și de produse în echilibru în felul următor:
Ka = /
Cu cât valoarea Ka este mai mare, cu atât formarea de H + va fi favorizată și cu atât este mai mic pH-ul soluției. Ka de acizi slabi variază între valorile de 1,8 × 10 -16 la 55,5. Acei acizi cu un Ka mai mic de 1,8 × 10 -16 au o rezistență la acid mai mică decât apa.
Cealaltă metodă utilizată pentru a măsura puterea unui acid este studierea procentului de disociere (α), care variază de la 0% <α <100%. Este definit ca:
α = / +
Spre deosebire de Ka, α nu este o constantă și va depinde de valoarea lui. În general, valoarea α va crește pe măsură ce valoarea lui. În acest sens, acizii devin mai puternici în funcție de gradul lor de diluare.
Proprietăți
Există o serie de proprietăți care determină rezistența unui acid și îl fac mai mult sau mai puțin puternic. Printre aceste proprietăți se numără polaritatea și efectul inductiv, raza atomică și rezistența legăturii.
Polaritate și efect inductiv
Polaritatea se referă la distribuția electronilor într-o legătură, care este regiunea dintre doi nuclei atomici în care se împarte o pereche de electori.
Cu cât electronegativitatea este mai asemănătoare între două specii, cu atât este mai echivalent schimbul de electroni; dar cu cât electronegativitatea este mai diferită, cu atât mai mult timp va trece electronii într-o moleculă decât în cealaltă.
Hidrogenul este un element electropozitiv și cu cât electronegativitatea este mai mare a elementului de care se leagă, cu atât aciditatea compusului format este mai mare. Din acest motiv, un acid va fi mai puternic dacă apare între legătura de hidrogen și un element mai electronegativ.
Mai mult, efectul inductiv înseamnă că hidrogenul nu trebuie să fie atașat direct la elementul electronegativ pentru ca compusul să-și crească aciditatea. Din această cauză, unii izomeri ai substanțelor sunt mai acide decât alții, în funcție de configurația atomilor lor în moleculă.
Raza atomică și rezistența legăturii
Puterea legăturii care leagă hidrogenul de atomul care guvernează acidul este un alt factor important în definirea acidității unei molecule. Acesta, la rândul său, depinde de mărimea atomilor care împart legătura.
Pentru un acid numit HA, cu cât crești mai mult dimensiunea atomului său A, cu atât rezistența legăturii sale va scădea, astfel încât această legătură va fi mai ușor de rupt; acest lucru face molecula mai acidă.
Atomii cu raze atomice mai mari vor beneficia de aciditate datorită acestui detaliu, deoarece legătura lor cu hidrogenul va fi mai puțin puternică.
Exemple de acizi slabi
Există un număr mare de acizi slabi (majoritatea acizilor). Acestea includ:
- Acid sulfuric (H 2 SO 3 ).
- Acid fosforic (H 3 PO 4 ).
- Acid azotic (HNO 2 ).
- Acid clorhidric (HF).
- Acid acetic (CH 3 COOH).
- Acid carbonic (H 2 CO 3 ).
- Acid benzoic (C 6 H 5 COOH).
Referințe
- Acid slab. (Sf). Preluat de pe en.wikipedia.org
- Biochimie esențială. (Sf). Preluat de pe wiley.com
- CliffNotes. (Sf). Preluat de pe cliffsnotes.com
- Știință, F. o. (Sf). Universitatea din Waterloo Preluat din science.uwaterloo.ca
- Anne Marie Helmenstine, P. (nd). ThoughtCo. Preluat de la thinkco.com