Definicija i primjeri jake kiseline

Jaka kiselina je ona koja je u potpunosti Disociranim ili ionizirana u an Vodena otopina. To je kemijska vrsta velike sposobnosti gubitka protona, H⁺. U vodi jaka kiselina gubi jedan proton koji ga voda zarobljava u obliku hidronijevog iona:

HA (aq) + H₂O → H₃O⁺(aq) + A⁻(Aq)

Diprotičke i poliprotske kiseline mogu izgubiti više od jednog protona, ali vrijednost i reakcija "jake kiseline" pKa odnose se samo na gubitak prvog protona.

Jake kiseline imaju malu logaritamsku konstantu (pKa) i veliku konstantu disocijacije kiseline (Ka).

Većina jakih kiselina je korozivna, ali neki superacidi nisu. Suprotno tome, neki od slabe kiseline (npr. fluorovodična kiselina) može biti vrlo korozivna.

Kako koncentracija kiseline raste, sposobnost disocijacije smanjuje se. U normalnim uvjetima u vodi jake kiseline se potpuno disociraju, ali izuzetno koncentrirane otopine nemaju.

Iako ima puno slabih kiselina, postoji malo jakih kiselina. uobičajene jake kiseline uključuju:

• HCl (klorovodična kiselina)
instagram viewer
• H₂TAKO₄ (sumporne kiseline)
• HNO₃ (dušična kiselina)
• HBr (bromovodična kiselina)
• HCIO₄ (perhlorna kiselina)
• HI (hidroiodna kiselina)
• p-toluensulfonska kiselina (organska topiva jaka kiselina)
• metansulfonska kiselina (tekuća organska jaka kiselina)

Sljedeće se kiseline gotovo potpuno disociraju u vodi, pa ih se često smatra jakim kiselinama, iako nisu kiselije od iona hidronija, H₃O⁺:

• HNO₃ (dušična kiselina)
• HCIO₃ (klorovodična kiselina)

Neki kemičari smatraju hidronijev ion, bromičnu kiselinu, periodičnu kiselinu, perbromsku kiselinu i periodičnu kiselinu jakim kiselinama.

Ako se sposobnost davanja protona koristi kao glavni kriterij jačine kiseline, tada bi jake kiseline (od najjače do najslabije) bile:

• H [SBF₆] (fluoroantimonska kiselina)
• FSO₃HSbF₅ (čarobna kiselina)
• H (CHB₁₁cl₁₁) (superacid karborana)
• FSO₃H (fluoro-sumporna kiselina)
• CF₃TAKO₃H (trifilna kiselina)

To su "superacidi", koji su definirani kao kiseline kiselije od 100% sumporne kiseline. Superacidi trajno protoniraju vodu.

Možda se pitate zašto jake kiseline tako dobro disociraju ili zašto neke slabe kiseline ne ioniziraju u potpunosti. Nekoliko faktora igra:

• Atomski polumjer: Kako se atomski radijus povećava, povećava se i kiselost. Na primjer, HI je jača kiselina od HCl (jod je veći atom od klora).
• Elektronegativnost: Više elektronegativna konjugirana baza u istom razdoblju periodičke tablice je (A^-), kiseliji je.
• Električni naboj: Što je pozitivniji naboj atoma, veća mu je kiselost. Drugim riječima, lakše je uzimati proton iz neutralne vrste nego iz one s negativnim nabojem.
• Ravnoteža: Kada se kiselina disocira, postiže se ravnoteža sa njezinom konjugiranom bazom. U slučaju jakih kiselina, ravnoteža snažno pogoduje proizvodu ili je desno od kemijske jednadžbe. Konjugirana baza jake kiseline mnogo je slabija od vode kao baze.
• Otapalo: U većini primjena jake kiseline se raspravljaju u odnosu na vodu kao otapalo. Međutim, kiselost i osnovnost imaju značenje u nevodnom otapalu. Na primjer, u tekućem amonijaku octena kiselina se potpuno ionizira i može se smatrati jakom kiselinom, iako je ona slaba kiselina u vodi.