Močne in šibke kisline so pomembne tako za pouk kemije kot za uporabo v laboratoriju. Močnih kislin je zelo malo, zato je eden najlažjih načinov, kako močne in šibke kisline ločimo, zapomniti kratek seznam močnih. Katera koli druga kislina velja za šibko kislino.
Ključni odvzemi
- Močne kisline se v vodi popolnoma disociirajo na njihove ione, medtem ko šibke kisline le delno disociirajo.
- Močnih kislin je le nekaj (7), zato se jih mnogi odločijo zapomniti. Vse ostale kisline so šibke.
- Močne kisline so klorovodikova kislina, dušikova kislina, žveplova kislina, bromovodikova kislina, hidroiodna kislina, perklorna kislina in klorovodikova kislina.
- Edina šibka kislina, ki nastane z reakcijo med vodikom in halogenom, je fluorovodikova kislina (HF). Čeprav je tehnično šibka kislina, je fluorovodikova kislina izjemno močan in zelo koroziven.
Močne kisline
Močne kisline disociirati popolnoma v svoje ioni v vodi, da dobimo enega ali več protonov (vodik kationov) na molekulo. Obstajajo samo 7 pogostih močnih kislin.
- HCl - klorovodikova kislina
- HNO3 - dušikova kislina
- H2SO4 - žveplova kislina (HSO4- je šibka kislina)
- HBr - bromovodikova kislina
- HI - hidrojodna kislina
- HClO4 - perklorna kislina
- HClO3 - klorove kisline
Primeri ionizacijskih reakcij vključujejo:
HCl → H+ + Cl-
HNO3 → H+ + NE3-
H2SO4 → 2H+ + SO42-
Upoštevajte proizvodnjo pozitivno nabitih vodikovih ionov in tudi reakcijsko puščico, ki kaže le desno. Ves reaktant (kislina) je ioniziran v proizvod.
Šibke kisline
Šibke kisline se v vodi ne disociirajo popolnoma na njihove ione. HF se na primer disociira na H+ in F- ioni v vodi, vendar nekaj HF ostane v raztopini, zato ni močna kislina. Obstaja veliko več šibkih kislin kot močnih kislin. Večina organske kisline so šibke kisline. Tu je delni seznam, urejen od najmočnejših do najšibkejših.
- HO2C2O2H - oksalna kislina
- H2SO3 - žveplova kislina
- HSO4- - hidrogen sulfat ion
- H3PO4 - fosforna kislina
- HNO2 - dušikova kislina
- HF - fluorovodikova kislina
- HCO2H - metanojska kislina
- C6H5COOH - benzojeva kislina
- CH3COOH - ocetna kislina
- HCOOH - mravljinčna kislina
Slabe kisline nepopolno ionizirajo. Primer reakcije je disociacija etanske kisline v vodi, da nastanejo hidroksonijevi kationi in antanoatni anioni:
CH3COOH + H2O ⇆ H3O+ + CH3COO-
Opazujte puščico reakcije v kemijski enačbi v obe smeri. Le približno 1% etanske kisline se pretvori v ione, preostanek pa etanojska kislina. Reakcija poteka v obe smeri. Povratna reakcija je ugodnejša od reakcije naprej, zato se ioni zlahka spremenijo v šibko kislino in vodo.
Razlikovanje med močno in šibko kislino
Uporabite lahko kislinsko ravnovesno konstanto Ka ali pKa da ugotovimo, ali je kislina močna ali šibka. Močne kisline imajo visoko Ka ali majhna pKa vrednosti, šibke kisline imajo zelo malo Ka vrednosti ali velike pKa vrednote.
Močna in šibka Vs. Koncentriran in razredčen
Pazite, da izrazov močna in šibka ne zamenjate s koncentriranimi in razredčimo. Koncentrirana kislina je tista, ki vsebuje majhno količino vode. Z drugimi besedami, kislina je koncentrirana. Razredčena kislina je kisla raztopina, ki vsebuje veliko topila. Če imate 12 M ocetno kislino, je koncentrirana, vendar še vedno šibka kislina. Ne glede na to, koliko vode odstranite, bo to res. Na hrbtni strani je razredčena raztopina 0,0005 M HCl, vendar še vedno močna.
Močna Vs. Jedko
Ti lahko pijte razredčeno ocetno kislino (kislina, ki jo najdemo v kisu), vendar bi pitje enake koncentracije žveplove kisline povzročilo kemično opeklino. Razlog je v tem, da je žveplova kislina močno jedka, ocetna kislina pa ni tako aktivna. Medtem ko so kisline ponavadi jedke, je najmočnejši superacidi (karborani) pravzaprav niso jedki in bi jih lahko držali v roki. Hlorovodikova kislina bi, medtem ko je šibka kislina, prešla skozi roko in napadejo kosti.