Definicija in primeri močne kisline

Močan kislina je ta, ki je povsem disociiran ali ionizirano v an vodna raztopina. To je kemična vrsta z visoko sposobnostjo izgube protona, H⁺. V vodi močna kislina izgubi en proton, ki ga voda zajame, da tvori hidronijev ion:

HA (aq) + H₂O → H₃O⁺(aq) + A⁻(aq)

Diprotične in poliprotične kisline lahko izgubijo več kot en proton, vendar se vrednost "močne kisline" pKa in reakcija nanašata samo na izgubo prvega protona.

Močne kisline imajo majhno logaritmično konstanto (pKa) in veliko konstanto disocijacije kisline (Ka).

Večina močnih kislin je jedko, nekateri superperacidi pa ne. V nasprotju z nekaterimi šibke kisline (npr. fluorovodikova kislina) je lahko zelo korozivna.

Ko koncentracija kisline narašča, se sposobnost disociacije zmanjšuje. V normalnih pogojih v vodi močne kisline disociirajo popolnoma, izjemno koncentrirane raztopine pa ne.

Medtem ko je veliko šibkih kislin, je malo močnih kislin. The pogoste močne kisline vključujejo:

• HCl (klorovodikova kislina)
• H₂SO₄ (žveplova kislina)
instagram viewer
• HNO₃ (dušikova kislina)
• HBr (bromovodikova kislina)
• HClO₄ (perklorna kislina)
• HI (hidroiovodična kislina)
• p-toluensulfonska kislina (organska topna močna kislina)
• metansulfonska kislina (tekoča organska močna kislina)

Naslednje kisline v vodi disociirajo skoraj popolnoma, zato jih pogosto smatramo za močne kisline, čeprav niso bolj kisle kot hidronijev ion, H₃O⁺:

• HNO₃ (dušikova kislina)
• HClO₃ (klorovodikova kislina)

Nekateri kemiki menijo, da so hidronijevi ioni, bromična kislina, periodična kislina, perbromova kislina in periodična kislina močne kisline.

Če bi sposobnost darovanja protonov uporabili kot glavno merilo jakosti kisline, bi bile močne kisline (od najmočnejše do najšibkejše):

• H [SbF₆] (fluoroantimonska kislina)
• FSO₃HSbF₅ (čarobna kislina)
• H (CHB)₁₁Cl₁₁) (karboran superacid)
• FSO₃H (fluoro-žveplova kislina)
• CF₃SO₃H (triflična kislina)

To so "superacidi", ki so opredeljeni kot kisline, ki so bolj kisle kot 100% žveplova kislina. Superacidi trajno protonirajo vodo.

Morda se sprašujete, zakaj močne kisline tako dobro disociirajo ali zakaj nekatere šibke kisline ne ionizirajo popolnoma. Igra nekaj dejavnikov:

• Atomski polmer: Ko se atomski polmer povečuje, se poveča tudi kislost. Na primer, HI je močnejša kislina kot HCl (jod je večji atom od klora).
• Elektronegativnost: Bolj elektronegativna konjugirana baza v istem obdobju periodične tabele je (A^-), bolj kisla je.
• Električni naboj: bolj pozitiven je naboj atoma, večja je njegova kislost. Z drugimi besedami, lažje je vzeti proton iz nevtralne vrste kot iz ene z negativnim nabojem.
• Ravnotežje: Ko kislina disociira, dosežemo ravnotežje s konjugirano bazo. V primeru močnih kislin je ravnotežje močno naklonjeno izdelku ali je desno od kemijske enačbe. Konjugirana baza močne kisline je veliko šibkejša od vode kot baze.
• Topilo: V večini aplikacij se o vodi kot topilu razpravlja o močnih kislinah. Vendar pa kislost in bazičnost pomenita v nevodnem topilu. Na primer, v tekočem amoniaku ocetna kislina popolnoma ionizira in se lahko šteje za močno kislino, čeprav gre za šibko kislino v vodi.