SLABÉ KYSELINY: DISOCIACE, VLASTNOSTI, PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Tyto slabé kyseliny jsou pouze částečně disociuje ve vodě. Po disociaci dosáhne roztok, ve kterém je nalezen, rovnováhu a současně je pozorována kyselina a její konjugovaná báze. Kyseliny jsou molekuly nebo ionty, které mohou darovat hydroniový ion (H ⁺) nebo mohou tvořit kovalentní vazbu s párem elektronů.

Ty lze zase klasifikovat podle jejich síly: silné kyseliny a slabé kyseliny. Když mluvíme o síle kyseliny, jedná se o vlastnost, která měří stupeň ionizace těchto druhů; to znamená schopnost nebo tendence kyseliny ztratit proton.

Graf spekulace slabé kyseliny, která disociuje HA + H2O ↔ A- + H3O +

Silná kyselina je ta, která se zcela disociuje v přítomnosti vody; to znamená, že jeden mol silné kyseliny rozpuštěné ve vodě povede k oddělení jednoho molu H ⁺ a jednoho molu konjugované báze A ^-.

Co jsou slabé kyseliny?

Slabé kyseliny, jak je uvedeno výše, jsou ty, které se částečně disociují ve vodě. Většina kyselin jsou slabé kyseliny a vyznačují se uvolňováním pouze několika atomů vodíku do roztoku, kde se nacházejí.

Když slabá kyselina disociuje (nebo ionizuje), nastává jev chemické rovnováhy. Tento jev je stav, ve kterém jsou oba druhy (tj. Reaktanty a produkty) přítomny v koncentracích, které se časem nemění.

K tomuto stavu dochází, když se rychlost dopředné reakce rovná rychlosti zpětné reakce. Proto se tyto koncentrace nezvyšují ani nesnižují.

„Slabá“ klasifikace slabé kyseliny je nezávislá na její disociační kapacitě; kyselina je považována za slabou, pokud méně než 100% své molekuly nebo iontu neúplně disociuje ve vodném roztoku. Proto existuje také určitý stupeň disociace mezi samotnými slabými kyselinami, které se nazývají disociační konstanta kyseliny Ka.

Čím silnější je kyselina, tím vyšší je její hodnota Ka. Nejsilnější slabou kyselinou je hydroniový ion (H ₃ O ⁺), který je považován za hranici mezi slabými kyselinami a silnými kyselinami.

Disociace slabých kyselin

Slabé kyseliny ionizují neúplně; to znamená, že pokud je tato slabá kyselina zastoupena ve vzorci obecného roztoku jako HA, pak by ve vytvořeném vodném roztoku bylo přítomno významné množství nedisociovaného HA.

Slabé kyseliny se při disociaci řídí následujícím vzorcem, kde H ⁺ je v tomto případě hydroniový ion a A ^- představuje konjugovanou bázi kyseliny.

Síla slabé kyseliny je reprezentována jako rovnovážná konstanta nebo jako procento disociace. Jak již bylo uvedeno, výraz Ka je disociační konstanta kyseliny, která souvisí s koncentracemi reaktantů a produktů v rovnováze následujícím způsobem:

Ka = /

Čím vyšší je hodnota Ka, tím více bude podporována tvorba H ⁺ a nižší pH roztoku. Ka slabých kyselin se pohybuje mezi hodnotami 1,8 × ^10-16 až 55,5. Kyseliny s hodnotou Ka menší než 1,8 × ^10-16 mají menší kyselinovou sílu než voda.

Další metoda použitá k měření síly kyseliny je studium procenta disociace (a), které se mění od 0% <a <100%. Je definován jako:

a = / +

Na rozdíl od Ka není α konstanta a bude záviset na hodnotě. Obecně se hodnota α zvýší s hodnotou. V tomto smyslu se kyseliny stávají silnějšími v závislosti na stupni ředění.

Vlastnosti

Existuje řada vlastností, které určují sílu kyseliny a činí ji více či méně silnou. Mezi tyto vlastnosti patří polarita a indukční účinek, atomový poloměr a síla vazby.

Polarita a indukční účinek

Polarita označuje distribuci elektronů ve vazbě, což je oblast mezi dvěma atomovými jádry, kde sdílí dvojice voličů.

Čím podobnější je elektronegativita mezi dvěma druhy, tím ekvivalentnější je sdílení elektronů; ale čím větší je elektronegativita, tím více času stráví elektrony v jedné molekule než v druhé.

Vodík je elektropozitivní prvek a čím vyšší je elektronegativita prvku, ke kterému se váže, tím vyšší je kyselost vytvořené sloučeniny. Z tohoto důvodu bude kyselina silnější, pokud k ní dojde mezi vodíkovou vazbou a elektronegativnějším prvkem.

Indukční účinek dále znamená, že vodík nemusí být přímo připojen k elektronegativnímu prvku, aby sloučenina zvýšila svou kyselost. Z tohoto důvodu jsou některé izomery látek kyselejší než jiné, v závislosti na konfiguraci jejich atomů v molekule.

Atomový poloměr a síla spojení

Síla vazby, která váže vodík k atomu, který řídí kyselinu, je dalším důležitým faktorem při definování kyselosti molekuly. To zase závisí na velikosti atomů, které sdílejí vazbu.

Pro kyselinu zvanou HA, čím více se zvyšuje její atom A, tím více se její vazebná síla sníží, takže se tato vazba snáze rozbije; tím je molekula kyselejší.

Atomy s vyššími atomovými poloměry budou díky tomuto detailu těžit z kyselosti, protože jejich vazba s vodíkem bude méně silná.

Příklady slabých kyselin

Existuje velké množství slabých kyselin (nejvíce ze všech kyselin). Tyto zahrnují:

- kyselina Sirnatá (H ₂ SO ₃).

- kyselina fosforečná (H ₃ PO ₄).

- Kyselina dusitá (HNO ₂).

- kyselina fluorovodíková (HF).

- Kyselina octová (CH ₃ COOH).

- kyselina uhličitá (H ₂ CO ₃).

- Kyselina benzoová (C ₆ H ₅ COOH).

Reference

1. Slabá kyselina. (sf). Citováno z en.wikipedia.org
2. Základní biochemie. (sf). Citováno z wiley.com
3. CliffNotes. (sf). Citováno z webu cliffsnotes.com
4. Science, F. o. (sf). University of Waterloo. Citováno z science.uwaterloo.ca
5. Anne Marie Helmenstine, P. (nd). ThoughtCo. Citováno z thinkco.com