تعريف حمض قوي وأمثلة

قوي حمض هي واحدة تماما تنفصل أو المتأينة في محلول مائي. إنه نوع كيميائي ذو قدرة عالية على فقد بروتون ، H⁺. في الماء ، يفقد حمض قوي بروتون واحد ، يتم التقاطه عن طريق الماء لتكوين أيون الهيدرونيوم:

HA (aq) + H₂يا → ح₃يا⁺(أ ك) + أ⁻(أ ك)

قد تفقد الأحماض ثنائية البروتينات والحمض polyprotic أكثر من بروتون واحد ، ولكن قيمة pKa "الحمضية القوية" ورد فعلها لا تشير إلا إلى فقدان البروتون الأول.

تحتوي الأحماض القوية على ثابت لوغاريتمي صغير (pKa) وثابت كبير لتفكك الحمض (Ka).

معظم الأحماض القوية تآكل ، لكن بعض الأحماض الفائقة ليست كذلك. في المقابل ، بعض من أحماض ضعيفة (على سبيل المثال ، حمض الهيدروفلوريك) يمكن أن يكون شديد التآكل.

كلما زاد تركيز الحمض ، تقل القدرة على الانفصال. في الظروف العادية في الماء ، تنفصل الأحماض القوية تمامًا ، لكن المحاليل شديدة التركيز لا تنفصل.

في حين أن هناك العديد من الأحماض الضعيفة ، هناك القليل من الأحماض القوية. ال الأحماض القوية الشائعة تتضمن:

• حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك)
• ح₂وبالتالي₄ (حمض الكبريتيك)
• HNO₃ (حمض النيتريك)
• HBr (حمض الهيدروبروميك)
instagram viewer
• حمض الهيدروكلوريك₄ (حمض البيركلوريك)
• مرحبا (حمض الهيدروديك)
• حمض p-toluenesulfonic (حمض عضوي قوي قابل للذوبان)
• حمض الميثان سلفونيك (حمض قوي عضوي سائل)

تنفصل الأحماض التالية تمامًا تقريبًا في الماء ، لذلك غالبًا ما تعتبر أحماض قوية ، على الرغم من أنها ليست أكثر حمضية من أيون الهيدرونيوم ، H₃يا⁺:

• HNO₃ (حمض النيتريك)
• حمض الهيدروكلوريك₃ (حمض الكلوريك)

يعتبر بعض الكيميائيين أن أيون الهيدرونيوم وحمض البروميك والحمض الدوري وحمض البيروميك والحمض الدوري أحماض قوية.

إذا تم استخدام القدرة على التبرع بالبروتونات كمعيار أساسي لقوة الحمض ، فإن الأحماض القوية (من الأقوى إلى الأضعف) ستكون:

• H [SbF₆] (حمض الفلورانتيمونيك)
• FSO₃HSbF₅ (حمض سحري)
• H (CHB₁₁Cl₁₁) (carborane superacid)
• FSO₃H (حمض الفلوروسولفوريك)
• CF₃وبالتالي₃H (حمض التريفليك)

هذه هي "الأحماض الفائقة" ، والتي يتم تعريفها على أنها أحماض أكثر حمضية من حمض الكبريتيك بنسبة 100 ٪. الحمائم الفائقة البروتونات الماء بشكل دائم.

قد تتساءل لماذا تنفصل الأحماض القوية جيدًا أو لماذا لا تتأين بعض الأحماض الضعيفة تمامًا. بعض العوامل تدخل في الاعتبار:

• نصف القطر الذري: مع زيادة نصف القطر الذري ، تزداد الحموضة. على سبيل المثال ، HI حمض أقوى من حمض الهيدروكلوريك (اليود ذرة أكبر من الكلور).
• كهرسلبية: كلما كانت القاعدة المترافقة كهربية في نفس الفترة من الجدول الدوري هي (أ^-) ، وأكثر الحمضية هو عليه.
• شحنة كهربائية: كلما زادت شحنة الذرة على نحو إيجابي ، زادت حموضةها. بمعنى آخر ، من الأسهل أخذ بروتون من فصيلة محايدة أكثر من أخذ شحنة سالبة.
• التوازن: عندما ينفصل الحمض ، يتم الوصول إلى التوازن مع قاعدته المترافقة. في حالة الأحماض القوية ، فإن التوازن يفضل بقوة المنتج أو على يمين معادلة كيميائية. القاعدة المرافقة للحمض القوي أضعف بكثير من الماء كقاعدة.
• المذيبات: في معظم التطبيقات ، تناقش الأحماض القوية فيما يتعلق بالماء كمذيب. ومع ذلك ، فإن الحموضة والأساسية لها معنى في المذيبات غير المائية. على سبيل المثال ، في الأمونيا السائلة ، يتأين حمض الأسيتيك تمامًا ويمكن اعتباره حمضًا قويًا ، على الرغم من أنه حمض ضعيف في الماء.