Stiprias ir silpnas rūgštis svarbu žinoti tiek chemijos klasei, tiek laboratorijoje. Stipriųjų rūgščių yra labai mažai, todėl vienas paprasčiausių būdų atskirti stipriąsias ir silpnąsias rūgštis yra įsiminti trumpą stipriųjų rūgščių sąrašą. Bet kuri kita rūgštis laikoma silpna rūgštimi.
Pagrindiniai išvežamieji daiktai
- Stiprios rūgštys visiškai išsiskiria į jų jonus vandenyje, o silpnos rūgštys - tik iš dalies.
- Yra tik kelios (7) stipriosios rūgštys, todėl daugelis žmonių pasirenka jas įsiminti. Visos kitos rūgštys yra silpnos.
- Stipriosios rūgštys yra druskos rūgštis, azoto rūgštis, sieros rūgštis, vandenilio bromido rūgštis, vandenilio jodo rūgštis, perchloro rūgštis ir chloro rūgštis.
- Vienintelė silpna rūgštis, susidaranti vykstant vandenilio ir halogeno reakcijai, yra vandenilio fluorido rūgštis (HF). Nors techniškai silpna rūgštis, vandenilio fluorido rūgštis yra ypač galingas ir labai ėsdinantis.
Stiprios rūgštys
Stiprios rūgštys visiškai atsiriboti nuo jų jonai vandenyje, išskirdami vieną ar daugiau protonų (vandenilio katijonai) molekulėje. Yra tik 7 įprastos stiprios rūgštys.
- HCl - druskos rūgštis
- HNO3 - azoto rūgštis
- H2Taigi4 - sieros rūgšties (HSO4- yra silpna rūgštis)
- HBr - vandenilio bromo rūgštis
- HI - hidrojodido rūgštis
- HClO4 - perchloro rūgštis
- HClO3 - chloro rūgštis
Jonizacijos reakcijų pavyzdžiai:
HCl → H+ + Kl-
HNO3 → H+ + NE3-
H2Taigi4 → 2H+ + SO42-
Atkreipkite dėmesį į teigiamai įkrautų vandenilio jonų susidarymą ir reakcijos rodyklę, kuri nukreipta tik į dešinę. Visas reagentas (rūgštis) jonizuojamas į produktą.
Silpnos rūgštys
Silpnos rūgštys visiškai neišsiskiria į jų jonus vandenyje. Pavyzdžiui, HF išsiskiria į H+ ir F- jonai vandenyje, tačiau šiek tiek HF išlieka tirpale, todėl tai nėra stipri rūgštis. Yra daug daugiau silpnų rūgščių nei stiprių rūgščių. Dauguma organinės rūgštys yra silpnos rūgštys. Čia yra dalinis sąrašas, išdėstytas nuo stipriausių iki silpniausių.
- HO2C2O2H - oksalo rūgštis
- H2Taigi3 - sieros rūgštis
- HSO4- - vandenilio sulfato jonas
- H3PO4 - fosforo rūgštis
- HNO2 - azoto rūgštis
- HF - vandenilio fluorido rūgštis
- HCO2H - metano rūgštis
- C6H5COOH - benzenkarboksirūgštis
- CH3COOH - acto rūgštis
- HCOOH - skruzdžių rūgštis
Silpnos rūgštys nepilnai jonizuojasi. Reakcijos pavyzdys yra etano rūgšties disociacija vandenyje, kad susidarytų hidroksonio katijonai ir etanoato anijonai:
CH3COOH + H2O ⇆ H3O+ + CH3COO-
Atkreipkite dėmesį į reakcijos rodyklę cheminėje lygtyje nurodant abi puses. Tik apie 1% etano rūgšties virsta jonais, o likusi dalis yra etano rūgšties. Reakcija vyksta į abi puses. Atgalinė reakcija yra palankesnė nei priekinė reakcija, todėl jonai lengvai virsta silpnomis rūgštimis ir vandeniu.
Skiriamos stiprios ir silpnos rūgštys
Galite naudoti rūgšties pusiausvyros konstantą Ka arba pKa nustatyti, ar rūgštis yra stipri, ar silpna. Stiprios rūgštys turi aukštą Ka arba mažas pKa vertės, silpnos rūgštys turi labai mažą Ka reikšmės arba didelis pKa vertybes.
Stiprus ir silpnas vs. Koncentruota ir praskiesta
Būkite atsargūs, nepainiokite terminų stiprus ir silpnas su koncentruotais ir praskiesti. Koncentruota rūgštis yra ta, kurioje yra mažai vandens. Kitaip tariant, rūgštis yra koncentruota. Praskiesta rūgštis yra rūgštus tirpalas, kuriame yra daug tirpiklio. Jei turite 12 M acto rūgšties, ji yra koncentruota, vis tiek silpna rūgštis. Nesvarbu, kiek vandens pašalinsite, tai bus tiesa. Kita vertus, 0,0005 M HCl tirpalas yra praskiestas, tačiau vis tiek stiprus.
Stiprus vs. Ėsdinantis
Tu gali gerkite praskiestą acto rūgštį (acte esančios rūgšties), tačiau išgėrus tokios pačios sieros rūgšties koncentracijos, jūs patirsite cheminį nudegimą. Priežastis ta, kad sieros rūgštis yra labai ėsdinanti, o acto rūgštis nėra tokia aktyvi. Nors rūgštys paprastai yra ėsdinančios, stipriausi superacidai (karboranai) iš tikrųjų nėra ėsdinantys ir gali būti laikomi rankoje. Vandenilio fluorido rūgštis, nors ir silpna rūgštis, praeitų pro jūsų ranką ir pulti savo kaulus.