- Što su slabe kiseline?
- Disocijacija slabih kiselina
- Svojstva
- Polarnost i induktivni učinak
- Atomski polumjer i čvrstoća veze
- Primjeri slabih kiselina
- Reference
Su slabe kiseline su samo djelomično disocira u vodi. Nakon njihove disocijacije, otopina u kojoj se nalazi dostiže ravnotežu, a promatraju se kiselina i njena konjugirana baza istovremeno. Kiseline su molekule ili ioni koji mogu donirati hidronijev ion (H +) ili mogu tvoriti kovalentnu vezu s parom elektrona.
Oni se zauzvrat mogu klasificirati po snazi: jake kiseline i slabe kiseline. Kada govorimo o jačini kiseline, to je svojstvo koje mjeri stupanj ionizacije ovih vrsta; to jest sposobnost ili sklonost kiseline da gubi protone.
Grafikon specifikacije za slabu kiselinu koja disocira HA + H2O ↔ A- + H3O +
Jaka kiselina je ona koja se u potpunosti disocira u prisustvu vode; to jest, jedan mol jake kiseline otopljen u vodi rezultirat će odvajanjem jednog mola H + i jednog mola konjugirane baze A -.
Što su slabe kiseline?
Slabe kiseline, kao što je gore spomenuto, su one koje se djelomično disociraju u vodi. Većina kiselina su slabe kiseline, a karakterizira ih ispuštanjem samo nekoliko atoma vodika u otopinu u kojoj se nalaze.
Kada slaba kiselina disocira (ili ionizira), dolazi do pojave kemijske ravnoteže. Ovaj fenomen je stanje u kojem su obje vrste (odnosno reaktanti i proizvodi) prisutne u koncentracijama koje obično ne variraju s vremenom.
Ovo se stanje događa kada je brzina naprijed reakcije jednaka brzini obrnute reakcije. Stoga se te koncentracije niti povećavaju, niti smanjuju.
„Slaba“ klasifikacija u slaboj kiselini neovisna je o njezinoj sposobnosti disocijacije; smatra se da je kiselina slaba ako manje od 100% njegove molekule ili iona potpuno disocira u vodenoj otopini. Stoga postoji i stupanj disocijacije između slabih kiselina koje se nazivaju konstanta disocijacije kiseline Ka.
Što je jača kiselina, veća je i njena Ka vrijednost. Slabe kiseline je jači hydronium ion (H 3 O +), koji se smatra granica između slabih kiselina i jakih kiselina.
Disocijacija slabih kiselina
Slabe kiseline ioniziraju nepotpuno; to jest, ako je ova slaba kiselina u općoj formuli otopine predstavljena kao HA, tada bi u formiranoj vodenoj otopini bila značajna količina nedisociziranog HA.
Slabe kiseline su sljedeći model rastaljenih kod kojih je H + hidronij u ovom slučaju, a A - konjugirana baza kiseline.
Jačina slabe kiseline predstavljena je kao ravnotežna konstanta ili kao postotak disocijacije. Kao što je prethodno navedeno, izraz Ka je konstanta disocijacije kiseline, a to je povezano s koncentracijama reaktanata i produkata ravnoteže na sljedeći način:
Ka = /
Što je veća vrijednost Ka, to će više biti favorizirano stvaranje H + i niži je pH otopine. Ka slabe kiseline variraju između vrijednosti od 1,8 × 10 -16 do 55,5. Kiseline koje imaju Ka manje od 1,8 × 10 -16 imaju manju kiselinsku čvrstoću od vode.
Druga metoda koja se koristi za mjerenje jačine kiseline je proučavanje njezinog postotka disocijacije (α), koji varira od 0% <α <100%. Definira se kao:
α = / +
Za razliku od Ka, α nije konstanta i ovisit će o vrijednosti. Općenito, vrijednost α će se povećavati kao vrijednost. U tom smislu, kiseline postaju jače ovisno o stupnju razrjeđivanja.
Svojstva
Postoji niz svojstava koja određuju jačinu kiseline i čine je više ili manje jakom. Među tim svojstvima su polarnost i induktivni učinak, atomski radijus i čvrstoća veze.
Polarnost i induktivni učinak
Polaritet se odnosi na raspodjelu elektrona u vezi, koja je područje između dva atomska jezgra u kojem par par birača dijeli.
Što je elektronegativnost dvije vrste sličnija, to je ekvivalent dijeljenja elektrona; ali što je drugačija elektronegativnost, to će više vremena elektroni provesti u jednoj molekuli nego u drugoj.
Vodik je elektropozitivni element, a što je veća elektronegativnost elementa na koji se veže, veća je kiselost spoja. Iz tog razloga, kiselina će biti jača ako se pojavi između vodikove veze i elektronegativnijeg elementa.
Nadalje, induktivni učinak znači da vodik ne treba biti izravno vezan na elektronegativni element da bi spoj povećao svoju kiselost. Zbog toga su neki izomeri tvari kiseliji od drugih, ovisno o konfiguraciji njihovih atoma u molekuli.
Atomski polumjer i čvrstoća veze
Snaga veze koja veže vodik na atom koji upravlja kiselinom je još jedan važan faktor u definiranju kiselosti molekule. To zauzvrat ovisi o veličini atoma koji dijele vezu.
Za kiselinu koja se naziva HA, što više povećavate veličinu njenog A atoma, to će se jačina njene veze smanjivati, pa će se ta veza lakše razbiti; to molekulu čini kiselijom.
Atomi s većim atomskim radijusima imati će koristi od kiselosti zahvaljujući ovom detalju jer će njihova veza s vodikom biti manje jaka.
Primjeri slabih kiselina
Postoji veliki broj slabih kiselina (većinom svih kiselina). To uključuje:
- sumporna kiselina (H 2 SO 3).
- Fosforna kiselina (H 3 PO 4).
- Dušična kiselina (HNO 2).
- fluorovodična kiselina (HF).
- octena kiselina (CH 3 COOH).
- Ugljična kiselina (H 2 CO 3).
- benzojeva kiselina (C 6 H 5 COOH).
Reference
- Slaba kiselina. (SF). Preuzeto sa en.wikipedia.org
- Osnovna biokemija. (SF). Preuzeto s wiley.com
- CliffNotes. (SF). Preuzeto s cliffsnotes.com
- Znanost, F. o. (SF). University of Waterloo. Preuzeto sa science.uwaterloo.ca
- Anne Marie Helmenstine, P. (drugo). ThoughtCo. Preuzeto s thinkco.com