Definicija močne kisline in primeri

Terry J Alcorn / Getty Images

Močan kislina je tista, ki je povsem disociirano ali ionizirano v vodna raztopina . Je kemična vrsta z visoko sposobnostjo izgube protona H⁺. V vodi močna kislina izgubi en proton, ki ga voda zajame in tvori hidronijev ion:

HA(aq) + H_dvaO → H₃O⁺(aq) + A⁻(aq)

Diprotične in poliprotične kisline lahko izgubijo več kot en proton, vendar se vrednost pKa in reakcija 'močne kisline' nanašata le na izgubo prvega protona.

Močne kisline imajo majhno logaritemsko konstanto (pKa) in veliko kislinsko disociacijsko konstanto (Ka).

Večina močnih kislin je jedkih, nekatere superkisline pa ne. Nasprotno pa nekateri od šibke kisline (npr. fluorovodikova kislina) je lahko zelo jedka.

Ko se koncentracija kisline poveča, se sposobnost disociacije zmanjša. Pri normalnih pogojih v vodi močne kisline popolnoma disociirajo, izjemno koncentrirane raztopine pa ne.

Primeri močnih kislin

Medtem ko je veliko šibkih kislin, je malo močnih kislin. The navadne močne kisline vključujejo:

• HCl (klorovodikova kislina)
• H_dvaSO₄(žveplova kislina)
• HNO₃(dušikova kislina)
• HBr (bromovodikova kislina)
• HClO₄(perklorova kislina)
• HI (jodovodikova kislina)
• p-toluensulfonska kislina (organsko topna močna kislina)
• metansulfonska kislina (tekoča organska močna kislina)

Naslednje kisline skoraj popolnoma disociirajo v vodi, zato se pogosto štejejo za močne kisline, čeprav niso bolj kisle od hidronijevega iona, H₃O⁺:

• HNO₃(dušikova kislina)
• HClO₃(klorova kislina)

Nekateri kemiki menijo, da so hidronijev ion, bromova kislina, periodna kislina, perbromna kislina in periodna kislina močne kisline.

Če se zmožnost doniranja protonov uporablja kot primarno merilo za jakost kisline, potem bi bile močne kisline (od najmočnejše do najšibkejše):

• H[SbF₆] ( fluoroantimonska kislina )
• FSO₃HSbF₅(čarobna kislina)
• H(CHB_enajstCl_enajst) (karboranska superkislina)
• FSO₃H (fluorožveplova kislina)
• CF₃SO₃H (triflična kislina)

To so 'superkisline', ki so opredeljene kot kisline, ki so bolj kisle od 100-odstotne žveplove kisline. Superkisline trajno protonirajo vodo.

Dejavniki, ki določajo jakost kisline

Morda se sprašujete, zakaj močne kisline tako dobro disociirajo ali zakaj nekatere šibke kisline ne ionizirajo popolnoma. V poštev pride nekaj dejavnikov:

• Atomski polmer : Ko se atomski radij poveča, se poveča tudi kislost. Na primer, HI je močnejša kislina kot HCl (jod je večji atom kot klor).
• Elektronegativnost : Bolj kot je elektronegativna konjugirana baza v isti periodi periodnega sistema (A^-), bolj kislo je.
• Električni naboj: Bolj kot je pozitiven naboj na atomu, večja je njegova kislost. Z drugimi besedami, lažje je vzeti proton iz nevtralne vrste kot iz tiste z negativnim nabojem.
• Ravnovesje: Ko kislina disociira, je doseženo ravnotežje z njeno konjugirano bazo. V primeru močnih kislin je ravnotežje močno naklonjeno produktu ali pa je desno od kemijske enačbe. Konjugirana baza močne kisline je veliko šibkejša od vode kot baze.
• Topilo: V večini aplikacij se močne kisline obravnavajo v povezavi z vodo kot topilom. Vendar imata kislost in bazičnost pomen v nevodnem topilu. Na primer, v tekočem amoniaku se ocetna kislina popolnoma ionizira in jo lahko štejemo za močno kislino, čeprav je v vodi šibka kislina.