Dysocjacja słabych kwasów, właściwości, przykłady



The słabe kwasy są to te, które tylko częściowo dysocjują w wodzie. Po dysocjacji roztwór, w którym się znajdują, osiąga równowagę i jednocześnie obserwuje się kwas i jego sprzężoną zasadę. Kwasy to cząsteczki lub jony, które mogą oddać jon hydroniowy (H+) lub mogą tworzyć wiązanie kowalencyjne z parą elektronów.

Te z kolei można klasyfikować siłą: silne kwasy i słabe kwasy. Mówiąc o sile kwasu, jest to właściwość, która mierzy stopień jonizacji tych gatunków; to znaczy zdolność lub tendencja kwasu do utraty protonu.

Silny kwas to taki, który całkowicie dysocjuje w obecności wody; to znaczy, jeden mol mocnego kwasu rozpuszczonego w wodzie spowoduje oddzielenie jednego mola H+ i jeden mol bazy sprzężonej A-.

Indeks

  • 1 Czym są słabe kwasy??
  • 2 Dysocjacja słabych kwasów
  • 3 Właściwości
    • 3.1 Polaryzacja i efekt indukcyjny
    • 3.2 Atomowe radio i siła łącza
  • 4 Przykłady słabych kwasów
  • 5 referencji

Jakie są słabe kwasy?

Słabe kwasy, jak wspomniano powyżej, to te, które częściowo dysocjują w wodzie. Większość kwasów jest słabymi kwasami i charakteryzuje się uwalnianiem tylko kilku atomów wodoru do roztworu, w którym się znajdują.

Gdy słaby kwas dysocjuje (lub jonizuje), zachodzi zjawisko równowagi chemicznej. Zjawisko to jest stanem, w którym oba gatunki (tj. Reagenty i produkty) są obecne w stężeniach, które zwykle nie zmieniają się w czasie.

Stan ten powstaje, gdy prędkość reakcji bezpośredniej jest równa prędkości reakcji odwrotnej. Dlatego te stężenia nie zwiększają się ani nie zmniejszają.

Klasyfikacja „słabego” w słabym kwasie jest niezależna od jego zdolności do dysocjacji; kwas jest uważany za słaby, jeśli mniej niż 100% jego cząsteczki lub jonu jest niecałkowicie zdysocjowany w roztworze wodnym. W związku z tym istnieje również stopień dysocjacji między tymi samymi słabymi kwasami zwanymi stałą dysocjacji kwasu Ka.

Im silniejszy jest kwas, tym wyższa jest jego wartość Ka. Najsilniejszym słabym kwasem jest jon hydroniowy (H3O+), który jest uważany za granicę między słabymi kwasami i mocnymi kwasami.

Dysocjacja słabych kwasów

Słabe kwasy jonizują niecałkowicie; to znaczy, jeśli ten słaby kwas jest reprezentowany w ogólnym wzorze rozpuszczania jako HA, wówczas znaczna ilość niezdysocjowanego HA byłaby obecna w utworzonym wodnym roztworze.

Słabe kwasy zachowują następujący model podczas dysocjacji, gdzie H+ to jon hydroniowy w tym przypadku i A- oznacza sprzężoną zasadę kwasu.

Siła słabego kwasu jest reprezentowana jako stała równowagi lub jako procent dysocjacji. Jak stwierdzono powyżej, wyrażenie Ka jest stałą dysocjacji kwasu i jest to związane ze stężeniami reagentów i produktów równowagi w następujący sposób:

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

Im wyższa wartość Ka, tym większa będzie formacja H+, a pH roztworu będzie niższe. Ka słabych kwasów waha się między wartościami 1,8 × 10-16 do 55,5. Te kwasy z Ka mniejszym niż 1,8 x 10-16 mają mniejszą moc kwasu niż woda.

Inną metodą stosowaną do pomiaru siły kwasu jest badanie jego procentu dysocjacji (α), który waha się od 0% < α < 100 %. Se define como:

α = [A-] / [A-] + [HA]

W przeciwieństwie do Ka, α nie jest stałą i zależy od wartości [HA]. Ogólnie rzecz biorąc, wartość α wzrośnie, gdy wartość [HA] spadnie. W tym sensie kwasy stają się silniejsze w zależności od stopnia ich rozcieńczenia.

Właściwości

Istnieje szereg właściwości, które określają siłę kwasu i czynią go bardziej lub mniej silnym. Wśród tych właściwości są polaryzacja i efekt indukcyjny, promień atomowy i siła wiązania.

Biegunowość i efekt indukcyjny

Polaryzacja odnosi się do rozkładu elektronów w wiązaniu, które jest obszarem między dwoma jądrami atomowymi, gdzie współdzielona jest para elektorów.

Im bardziej podobna elektroujemność między dwoma gatunkami, tym bardziej współdzielenie elektronów będzie równoważne; ale im bardziej różna elektroujemność, tym więcej elektronów będzie spędzać w jednej cząsteczce niż w drugiej.

Wodór jest pierwiastkiem elektrododatnim i im większa elektroujemność pierwiastka, do którego jest przyłączony, tym większa kwasowość utworzonego związku. Z tego powodu kwas będzie silniejszy, jeśli wystąpi między połączeniem wodoru i pierwiastkiem bardziej elektroujemnym.

Ponadto efekt indukcyjny oznacza, że ​​wodór nie musi być bezpośrednio połączony z elementem elektroujemnym, aby związek zwiększył swoją kwasowość. Z tego powodu niektóre izomery substancji są bardziej kwaśne niż inne, w zależności od konfiguracji ich atomów w cząsteczce.

Atomowe radio i siła łącza

Siła wiązania, które wiąże wodór z atomem, który rządzi kwasem, jest kolejnym ważnym czynnikiem w definiowaniu kwasowości cząsteczki. To z kolei zależy od wielkości atomów, które dzielą łącze.

W przypadku kwasu zwanego HA, im bardziej zwiększa on rozmiar swojego atomu, tym bardziej zmniejsza się siła jego wiązania, tak że wiązanie to będzie łatwiejsze do rozbicia; czyni to cząsteczkę bardziej kwaśną.

Dzięki temu szczegółowi atomy o wyższych promieniach atomowych będą korzystać z kwasowości, ponieważ ich połączenie z wodorem będzie mniej silne.

Przykłady słabych kwasów

Istnieje duża liczba słabych kwasów (większość wszystkich kwasów). Obejmują one:

- Kwas siarkowy (H2TAK3).

- Kwas fosforowy (H3PO4).

- Kwas azotawy (HNO2).

- Kwas fluorowodorowy (HF).

- Kwas octowy (CH3COOH).

- Kwas węglowy (H2CO3).

- Kwas benzoesowy (C6H5COOH).

Referencje

  1. Słaby kwas. (s.f.). Źródło z en.wikipedia.org
  2. Niezbędna biochemia. (s.f.). Pobrane z wiley.com
  3. CliffNotes (s.f.). Pobrane z cliffsnotes.com
  4. Nauka, F. o. (s.f.). University of Waterloo. Źródło: science.uwaterloo.ca
  5. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). ThoughtCo. Pobrane z thinkco.com