Definicja słabego kwasu i przykłady w chemii
Słownik chemiczny Definicja słabego kwasu
Woda jest zarówno słabą zasadą, jak i słabym kwasem.
Capelle.r / Getty Images
Słaby kwas to kwas to częściowo dysocjuje na jego jony w roztwór wodny lub woda. W przeciwieństwie do tego mocny kwas całkowicie dysocjuje na swoje jony w wodzie. Sprzężona zasada słabego kwasu jest słabą zasadą, podczas gdy sprzężona zasada słabej zasady jest słabym kwasem. Przy tym samym stężeniu słabe kwasy mają wyższą wartość PH niż mocne kwasy.
Przykłady słabych kwasów
Słabe kwasy są znacznie częstsze niż silne kwasy . W codziennym życiu można je znaleźć na przykład w occie (kwas octowy) i soku z cytryny (kwas cytrynowy).
| Powszechnie słabe kwasy | |
|---|---|
| Kwas | Formuła |
| kwas octowy (kwas etanowy) | CH3COOH |
| kwas mrówkowy | HCOOH |
| kwas cyjanowodorowy | HCN |
| kwas fluorowodorowy | HF |
| siarkowodór | HdwaS |
| kwas trójchlorooctowy | CCl3COOH |
| woda (zarówno słaby kwas, jak i słaba zasada) | HdwaO |
Jonizacja słabych kwasów
Symbolem reakcji silnej jonizacji kwasowej w wodzie jest prosta strzałka skierowana od lewej do prawej. Z drugiej strony strzałka reakcji dla słabego kwasu jonizującego w wodzie jest podwójna strzałka, wskazująca, że zarówno reakcje do przodu, jak i do tyłu zachodzą w równowadze. W stanie równowagi słaby kwas, jego sprzężona zasada i jon wodorowy są wszystkie obecne w roztworze wodnym. Ogólna forma reakcji jonizacji to:
HA ⇌ H++A−
Na przykład w przypadku kwasu octowego reakcja chemiczna przyjmuje postać:
H3COOH ⇌ CH3GRUCHAĆ–+ H+
Jon octanowy (po prawej stronie lub po stronie produktu) jest sprzężoną zasadą kwasu octowego.
Dlaczego słabe kwasy są słabe?
To, czy kwas całkowicie jonizuje się w wodzie, zależy od polarności lub rozkładu elektronów w wiązaniu chemicznym. Kiedy dwa atomy w wiązaniu mają prawie to samo elektroujemność wartości, elektrony są równomiernie dzielone i spędzają tyle samo czasu związanego z każdym atomem (wiązanie niepolarne). Z drugiej strony, gdy istnieje znaczna różnica elektroujemności między atomami, następuje separacja ładunku; w rezultacie elektrony są przyciągane bardziej do jednego atomu niż do drugiego (wiązanie polarne lub wiązanie jonowe).
Atomy wodoru mają niewielki ładunek dodatni, gdy są związane z pierwiastkiem elektroujemnym. Jeśli jest mniejsza gęstość elektronowa związana z wodorem, łatwiej jest jonizować i cząsteczka staje się bardziej kwaśna. Słabe kwasy powstają, gdy nie ma wystarczającej polaryzacji między atomem wodoru a drugim atomem w wiązaniu, aby umożliwić łatwe usunięcie jonu wodoru.
Innym czynnikiem wpływającym na siłę kwasu jest wielkość atomu związanego z wodorem. Wraz ze wzrostem wielkości atomu maleje siła wiązania między dwoma atomami. Ułatwia to zerwanie wiązania w celu uwolnienia wodoru i zwiększa siłę kwasu.