Tính chất và ví dụ axit mạnh



Một axit mạnh là bất kỳ hợp chất nào có khả năng giải phóng các proton hoặc ion hydro hoàn toàn và không thể đảo ngược, H+. Rất phản ứng, một số lượng lớn các loài buộc phải chấp nhận những H này+; ví dụ, nước, có sự pha trộn trở nên nguy hiểm với sự tiếp xúc vật lý đơn giản.

Axit tặng một proton cho nước, có chức năng như một bazơ để tạo thành ion hydronium, H3Ôi+. Nồng độ của ion hydronium trong dung dịch axit mạnh bằng với nồng độ của axit ([H3Ôi+] = [HAc]).

Trong hình trên, chúng ta có một chai axit clohydric, HCl, nồng độ 12M. Nồng độ của một axit (yếu hoặc mạnh) càng cao thì càng phải cẩn thận khi xử lý nó; đó là lý do tại sao cái chai cho thấy hình ảnh của một bàn tay bị tổn thương bởi tính chất ăn mòn của một giọt axit rơi vào nó.

Axit mạnh là các chất phải được thao tác với nhận thức đầy đủ về tác dụng có thể có của chúng; làm việc với họ một cách cẩn thận, bạn có thể tận dụng các tính chất của chúng cho nhiều mục đích sử dụng, là một trong những phương tiện tổng hợp hoặc hòa tan phổ biến nhất của các mẫu.

Chỉ số

  • 1 Tính chất của axit mạnh
    • 1.1 Phân ly
    • 1,2 pH
    • 1,3 pKa
    • 1.4 Ăn mòn
  • 2 yếu tố ảnh hưởng đến sức mạnh của bạn
    • 2.1 Độ âm điện của cơ sở liên hợp của nó
    • 2.2 Đài phát thanh của cơ sở liên hợp
    • 2.3 Số nguyên tử oxy
  • 3 ví dụ
  • 4 tài liệu tham khảo

Tính chất của axit mạnh

Phân ly

Một axit mạnh phân ly hoặc ion hóa 100% trong dung dịch nước, chấp nhận một cặp electron. Sự phân ly của một axit có thể được tính toán với phương trình hóa học sau:

HAc + H2O => A-       +       H3Ôi+

Trong đó HAc là axit mạnh và A- cơ sở liên hợp của nó.

Sự ion hóa của một axit mạnh là một quá trình thường không thể đảo ngược; Trong các axit yếu, mặt khác, ion hóa là thuận nghịch. Trong phương trình cho thấy H2Hoặc nó là người chấp nhận proton; Tuy nhiên, rượu và dung môi khác cũng có thể làm điều đó.

Xu hướng chấp nhận proton này thay đổi từ chất này sang chất khác, và do đó, cường độ axit của HAc không giống nhau trong tất cả các dung môi.

pH

Độ pH của axit mạnh rất thấp, nằm trong khoảng từ 0 đến 1 đơn vị pH. Ví dụ: dung dịch HCl 0,1 M có pH là 1.

Điều này có thể được chứng minh bằng cách sử dụng công thức

pH = - log [H+]

Bạn có thể tính pH của dung dịch HCl 0,1 M, sau đó áp dụng

pH = -log (0,1)

Lấy pH 1 cho dung dịch HCl 0,1 M.

pKa

Sức mạnh của các axit có liên quan đến pKa của họ. Các ion hydronium (H3Ôi+), ví dụ, có pKa là -1,74. Thông thường, các axit mạnh có pKa có giá trị âm hơn -1,74 và do đó có tính axit mạnh hơn H3Ôi+.

Các pKa thể hiện theo một cách nhất định xu hướng của axit để phân tách. Giá trị của nó càng thấp, axit sẽ càng mạnh và mạnh hơn. Vì lý do này, thuận tiện để biểu thị cường độ tương đối của một axit bằng giá trị pKa của nó.

Ăn mòn

Nói chung, axit mạnh được phân loại là ăn mòn. Tuy nhiên, có những ngoại lệ cho giả định này.

Ví dụ, axit hydrofluoric là một axit yếu, nhưng nó có tính ăn mòn cao và có khả năng tiêu hóa thủy tinh. Do đó, nó phải được xử lý trong chai nhựa và ở nhiệt độ thấp.

Mặt khác, một loại axit mạnh như siêu axit carborane, mặc dù mạnh hơn axit sunfuric hàng triệu lần, nhưng không bị ăn mòn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sức mạnh của bạn

Độ âm điện của cơ sở liên hợp của nó

Khi dịch chuyển sang phải xảy ra trong một khoảng thời gian của bảng tuần hoàn, tính tiêu cực của các yếu tố cấu thành cơ sở liên hợp tăng lên.

Quan sát giai đoạn 3 của bảng tuần hoàn cho thấy, ví dụ, clo có độ âm điện cao hơn lưu huỳnh và đến lượt nó, lưu huỳnh có độ âm điện cao hơn phốt pho.

Điều này phù hợp với thực tế là axit hydrochloric mạnh hơn axit sulfuric và sau đó mạnh hơn axit photphoric.

Bằng cách tăng độ âm điện của bazơ liên hợp của axit, nó làm tăng tính ổn định của bazơ, và do đó làm giảm xu hướng kết hợp lại với hydro để tái tạo axit.

Tuy nhiên, các yếu tố khác phải được xem xét, vì điều này một mình không phải là quyết định.

Bán kính cơ sở liên hợp

Độ mạnh của axit cũng phụ thuộc vào bán kính của bazơ liên hợp của nó. Quan sát nhóm VIIA của bảng tuần hoàn (halogen) cho thấy bán kính nguyên tử của các nguyên tố tạo nên nhóm có mối quan hệ sau: I> Br> Cl> F.

Ngoài ra, các axit hình thành giữ nguyên thứ tự giảm sức mạnh của các axit:

HI> HBr> HCl> HF

Tóm lại, việc tăng bán kính nguyên tử của các nguyên tố thuộc cùng một nhóm của bảng tuần hoàn, sẽ tăng theo cùng hướng sức mạnh của axit hình thành.

Điều này được giải thích trong sự suy yếu của liên kết H-Ac bởi sự chồng chéo kém của các quỹ đạo nguyên tử không đồng đều về kích thước.

Số nguyên tử oxy

Độ mạnh của một axit trong một loạt các oxit phụ thuộc vào số lượng nguyên tử oxy trong bazơ liên hợp.

Các phân tử có số lượng nguyên tử oxy cao nhất tạo thành loài có cường độ axit lớn hơn. Ví dụ, axit nitric (HNO)3) là một axit mạnh hơn axit nitric (HNO)2).

Mặt khác, axit perchloric (HClO4) là một axit mạnh hơn axit chloric (HClO3). Và cuối cùng, axit hypochlorous (HClO) là axit có độ bền thấp nhất trong chuỗi.

Ví dụ

Các axit mạnh có thể được minh họa theo thứ tự giảm dần độ mạnh của axit dưới đây: HI> HBr> HClO4 > HCl> H2VẬY4 > CH₃C₆H₄SO₃H (axit toluenesulfonic)> HNO3.

Tất cả chúng, và những thứ khác đã được đề cập cho đến nay, là ví dụ về axit mạnh.

HI mạnh hơn HBr vì liên kết H-I dễ bị phá vỡ hơn vì nó yếu hơn. HBr vượt quá độ axit HClO4 bởi vì, bất chấp sự ổn định tuyệt vời của anion ClO4- bằng cách di chuyển điện tích âm, liên kết H - Br vẫn yếu hơn liên kết O3Cl-H.

Tuy nhiên, sự có mặt của bốn nguyên tử oxy trở lại HClO4 nhiều axit hơn HCl, không có oxy.

Tiếp theo, HCl mạnh hơn H2VẬY4 bởi vì nguyên tử Cl có độ âm điện cao hơn nguyên tử lưu huỳnh; và H2VẬY4 đến lượt nó vượt quá độ axit đến CH₃C₆H₄SO₃H, có một nguyên tử oxy ít hơn và liên kết giữ hydro với nhau cũng ít cực hơn.

Cuối cùng là HNO3 là yếu nhất trong tất cả các nguyên tử nitơ, giai đoạn thứ hai của bảng tuần hoàn.

Tài liệu tham khảo

  1. Đại học Shmoop. (2018). Tính chất xác định cường độ axit. Lấy từ: shmoop.com
  2. Wiki Sách. (2018). Hóa học chung / Tính chất và lý thuyết về axit và bazơ. Lấy từ: en.wikibooks.org
  3. Thông tin về axit. (2018). Axit clohydric: tính chất và ứng dụng của giải pháp này. Lấy từ: acidos.info
  4. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ (Ngày 22 tháng 6 năm 2018). Định nghĩa axit mạnh và ví dụ. Lấy từ thinkco.com
  5. Whites, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Tái bản lần thứ 8). Học tập.