Чем отличается слабая кислота от сильной?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Основное различие между сильной и слабой кислотой заключается в степени их диссоциации (распада на ионы) при растворении в воде. Это различие определяет химическую активность вещества, его электропроводность и значение pH раствора. 1. Степень диссоциации ( αalpha) Это главный количественный показатель, который показывает, какая доля молекул кислоты распалась на ионы водорода ( H+cap H raised to the positive power) и остаток кислоты.

  • Сильные кислоты: Диссоциируют практически полностью ( α100%alpha is approximately equal to 100 %). В растворе почти нет целых молекул кислоты, только ионы.
    • Пример реакции: HClH++Clcap H cap C l right arrow cap H raised to the positive power plus cap C l raised to the negative power
    Слабые кислоты: Диссоциируют лишь частично ( α1%alpha is much less than 1 %). В растворе большая часть вещества остается в виде молекул, и лишь малая доля распадается на ионы. Процесс носит обратимый характер.
    • Пример реакции: CH3COOHCH3COO+H+cap C cap H sub 3 cap C cap O cap O cap H is in equilibrium with cap C cap H sub 3 cap C cap O cap O raised to the negative power plus cap H raised to the positive power

2. Константа диссоциации ( Kacap K sub a) Для количественной оценки силы кислоты используют константу диссоциации Kacap K sub a.

  • Сильные кислоты: Имеют очень высокие значения Kacap K sub a (часто больше 1). Их способность отдавать протон настолько велика, что равновесие практически полностью смещено вправо. Слабые кислоты: Имеют низкие значения Kacap K sub a. Чем меньше значение константы, тем слабее кислота и тем меньше ионов водорода образуется в растворе.

3. Концентрация ионов водорода и pH Хотя pH зависит от концентрации раствора, при одинаковой молярности сильная и слабая кислоты ведут себя по-разному:

Характеристика Сильная кислота (например, 0.1M HCl)Слабая кислота (например, 0.1M CH3COOHcap C cap H sub 3 cap C cap O cap O cap H)
Концентрация [H+]open bracket cap H raised to the positive power close bracketВысокая (равна концентрации кислоты)Низкая (значительно меньше концентрации кислоты)
Значение pHНизкое (около 1)Более высокое (около 2.9)
ЭлектропроводностьВысокая (много ионов)Низкая (мало ионов)

4. Основные представители Сильные кислоты:

  • Соляная ( HClcap H cap C l) Серная ( H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4) — по первой ступени Азотная ( HNO3cap H cap N cap O sub 3) Хлорная ( HClO4cap H cap C l cap O sub 4) Иодоводородная ( HIcap H cap I)

Слабые кислоты:

  • Уксусная ( CH3COOHcap C cap H sub 3 cap C cap O cap O cap H) и почти все органические кислоты Угольная ( H2CO3cap H sub 2 cap C cap O sub 3) Сероводородная ( H2Scap H sub 2 cap S) Фтороводородная/плавиковая ( HFcap H cap F) Азотистая ( HNO2cap H cap N cap O sub 2)

5. Химическая связь Сила кислоты во многом зависит от полярности и прочности связи между водородом и остатком кислоты. В сильных кислотах связь HXcap H minus cap X либо очень полярна, либо достаточно слаба, чтобы молекула легко отдавала протон растворителю. В слабых кислотах связь удерживает водород крепче, препятствуя его отрыву. Важно помнить, что «сильная» не всегда означает «коррозийная». Например, плавиковая кислота ( HFcap H cap F) является слабой с точки зрения диссоциации, но она чрезвычайно опасна и способна растворять стекло, чего не могут сделать многие сильные кислоты. Я могу составить для вас таблицу сравнения силы кислот с их значениями pKap cap K sub a или объяснить механизмы диссоциации многоосновных кислот. Хотите рассмотреть это подробнее?

Форма ответа

Ваш аватар