Disociácia slabých kyselín, vlastnosti, príklady



slabé kyseliny sú to tie, ktoré sa len čiastočne disociovajú vo vode. Po disociácii dosiahne roztok, v ktorom sa nachádzajú, rovnovážny stav a súčasne sa pozoruje prítomnosť kyseliny a jej konjugovanej bázy. Kyseliny sú molekuly alebo ióny, ktoré môžu darovať hydroniový ión (H+) alebo môžu tvoriť kovalentnú väzbu s párom elektrónov.

Tieto zase možno klasifikovať silou: silné kyseliny a slabé kyseliny. Keď hovoríme o sile kyseliny, je to vlastnosť, ktorá meria stupeň ionizácie týchto druhov; to znamená schopnosť alebo sklon kyseliny stratiť protón.

Silnou kyselinou je kyselina, ktorá sa úplne disociuje v prítomnosti vody; to znamená, že jeden mol silnej kyseliny rozpustenej vo vode bude mať za následok oddelenie jedného molu H+ a jeden mól konjugovanej bázy A-.

index

  • 1 Čo sú slabé kyseliny??
  • 2 Disociácia slabých kyselín
  • 3 Vlastnosti
    • 3.1 Polarita a indukčný účinok
    • 3.2 Atómové rádio a pevnosť spojenia
  • 4 Príklady slabých kyselín
  • 5 Referencie

Aké sú slabé kyseliny?

Slabé kyseliny, ako je uvedené vyššie, sú tie, ktoré sa čiastočne disociujú vo vode. Väčšina kyselín je slabých kyselín a vyznačuje sa uvoľňovaním len niekoľkých atómov vodíka do roztoku, kde sa nachádzajú.

Keď slabá kyselina disociuje (alebo ionizuje) jav chemickej rovnováhy. Tento jav je stav, v ktorom sú obidva druhy (tj reaktanty a produkty) prítomné v koncentráciách, ktoré sa časom nemenia.

Tento stav vzniká, keď sa rýchlosť priamej reakcie rovná rýchlosti spätnej reakcie. Preto sa tieto koncentrácie nezvyšujú ani neznižujú.

Klasifikácia "slabej" v slabej kyseline je nezávislá od jej disociačnej schopnosti; kyselina sa považuje za slabú, ak je menej ako 100% jej molekuly alebo iónu neúplne disociovaných vo vodnom roztoku. Existuje teda aj stupeň disociácie medzi rovnakými slabými kyselinami, ktorý sa nazýva disociačná konštanta Ka.

Čím silnejšia je kyselina, tým vyššia je hodnota Ka. Najsilnejšou slabou kyselinou je hydróniový ión (H3O+), ktorá sa považuje za hranicu medzi slabými kyselinami a silnými kyselinami.

Disociácia slabých kyselín

Slabé kyseliny ionizujú neúplne; to znamená, že ak je táto slabá kyselina reprezentovaná vo všeobecnom rozpúšťacom vzorci ako HA, potom by vo vytvorenom vodnom roztoku bolo prítomné významné množstvo nedisociovaného HA..

Slabé kyseliny nasledujú nasledujúci model, keď sa disociujú, kde H+ je v tomto prípade hydróniový ión a A- predstavuje konjugovanú bázu kyseliny.

Sila slabej kyseliny je vyjadrená ako rovnovážna konštanta alebo ako percento disociácie. Ako je uvedené vyššie, výraz Ka je disociačná konštanta kyseliny, ktorá súvisí s koncentráciami reaktantov a rovnovážnych produktov nasledovne:

Ka = [H+] [A-] / [HA]

Čím vyššia hodnota Ka, tým viac sa uprednostňuje formácia H+, a pH roztoku bude nižšie. Ka slabých kyselín sa mení medzi hodnotami 1,8 × 10-16 až 55,5. Kyseliny s Ka menším ako 1,8 × 10-16 majú menej kyslej sily ako voda.

Ďalšou metódou použitou na meranie sily kyseliny je študovať jej percento disociácie (a), ktoré sa pohybuje od 0%. < α < 100 %. Se define como:

α = [A-] / [A-] + [HA]

Na rozdiel od Ka nie je konštanta a bude závisieť od hodnoty [HA]. Všeobecne sa hodnota a bude zvyšovať ako hodnota [HA] klesá. V tomto zmysle sa kyseliny stávajú silnejšími v závislosti od stupňa ich zriedenia.

vlastnosti

Existuje rad vlastností, ktoré určujú silu kyseliny a robia z nich viac alebo menej silné. Medzi tieto vlastnosti patrí polarita a indukčný účinok, atómový polomer a väzbová sila.

Polarita a indukčný efekt

Polarita označuje distribúciu elektrónov vo väzbe, čo je oblasť medzi dvoma atómovými atómami, kde je pár voličov zdieľaný..

Čím podobnejšia je elektronegativita medzi dvoma druhmi, tým viac bude zdieľanie elektrónov ekvivalentné; Čím viac elektronegativity je viac, tým viac času strávia elektróny v jednej molekule ako v druhej.

Vodík je elektropozitívny prvok a čím väčšia je elektronegativita prvku, ku ktorému je pripojená, tým väčšia je kyslosť vytvorenej zlúčeniny. Z tohto dôvodu bude kyselina silnejšia, ak sa vyskytne medzi spojením vodíka a elektronegatívnejším prvkom.

Indukčný účinok navyše znamená, že vodík nemusí byť priamo pripojený k elektronegatívnemu prvku, aby zlúčenina zvýšila svoju kyslosť. Z tohto dôvodu sú niektoré izoméry látok kyslejšie ako iné, v závislosti od konfigurácie ich atómov v molekule.

Atómové rádio a pevnosť spojenia

Sila väzby, ktorá viaže vodík na atóm, ktorý riadi kyselinu, je ďalším dôležitým faktorom pri definovaní kyslosti molekuly. To zase závisí od veľkosti atómov, ktoré zdieľajú prepojenie.

Čím viac kyseliny sa nazýva HA, tým viac sa zväčšuje veľkosť jej atómu, tým viac sa znižuje pevnosť jej väzby, takže táto väzba sa ľahšie rozbije; toto robí molekulu kyslejšou.

Atómy s vyššími atómovými polomermi budú vďaka tomuto detailu ťažiť z kyslosti, pretože ich spojenie s vodíkom bude menej silné.

Príklady slabých kyselín

Existuje veľké množstvo slabých kyselín (väčšina všetkých kyselín). Patrí medzi ne:

- Kyselina sírová (H2SW3).

- Kyselina fosforečná (H3PO4).

- Kyselina dusitá (HNO)2).

- Kyselina fluorovodíková (HF).

- Kyselina octová (CH3COOH).

- Kyselina uhličitá (H2CO3).

- Kyselina benzoová (C6H5COOH).

referencie

  1. Slabá kyselina. (N. D.). Zdroj: en.wikipedia.org
  2. Základná biochémia. (N. D.). Získané z wiley.com
  3. CliffNotes. (N. D.). Zdroj: cliffsnotes.com
  4. Science, F. o. (N. D.). University of Waterloo. Zdroj: science.uwaterloo.ca
  5. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). ThoughtCo. Zdroj: thinkco.com