Acizii slabi
De ce sunt acizii slabi sau puternici?
Care acid reacționează cu apa. Când pierde un proton, el transferă acel proton către apă. Apa acționează ca o bază atunci când dizolvă protonul. Acidul conjugat este apa protonată și este reprezentat ca (H3O)+, (H5O2)+, (H2nOn)+, sau pur și simplu ca H+(aq). Baza conjugată este acidul minus protonul său.
Un acid puternic este complet disociat în apă, în timp ce un acid slab se află în echilibru cu baza sa conjugată în apă. Să analizăm reacția unui acid puternic, acidul azotic sau HNO3, și a unui acid mai slab, acidul azotic sau HNO2, în apă.
Acidul azotic este un acid mai puternic decât acidul azotic deoarece baza sa conjugată este mai stabilă. Ionul NO3- are excesul de sarcină negativă repartizat pe 3 atomi de oxigen, în timp ce excesul de sarcină negativă din NO2- este repartizat pe 2 atomi de oxigen.
O bază conjugată este mai stabilă atunci când sarcina negativă se află pe un element electronegativ și când sarcina este delocalizată pe mai mulți atomi. Cu cât baza conjugată este mai stabilă, cu atât acidul este mai puternic. O bază conjugată stabilă nu este foarte bazică. Un acid foarte puternic are o bază conjugată foarte slabă, iar un acid foarte slab are o bază conjugată foarte puternică.
Equilibrul acizilor slabi
Acidul nitros se află în echilibru cu un proton și baza sa conjugată, NO2-. Deoarece concentrația de apă este constantă, putem defini o constantă egală cu produsul dintre concentrația de apă și constanta de echilibru. Această constantă, Ka, este de 10-3,29 pentru HNO2.
Potem folosi Ka pentru a determina pH-ul unei soluții de acid azotic. De exemplu, să determinăm pH-ul unei soluții obținute din 0,01 moli de HNO2 în 1,0 L de apă.
O parte din acid se va disocia în H+ și NO2- dar nu știm w=cât de mult. Vom numi concentrația molară a protonilor dizolvați x deci = x. Aceasta înseamnă că și concentrația de NO2- trebuie să fie x pentru că se formează în cantități egale prin disocierea acidului. Concentrația
Întotdeauna este posibil să rezolvăm pentru x folosind ecuația pătratică, dar de cele mai multe ori o putem rezolva folosind o aproximație. Dacă presupunem că gradul de disociere este mic, atunci concentrația de echilibru a acidului nu se schimbă foarte mult față de concentrația sa inițială. Putem folosi atunci concentrația originală a acidului în expresia Ka.
Aproximația este una bună în acest caz, deoarece obținem aceeași valoare a pH-ului folosind-o ca și în cazul ecuației pătratice.
Reacția dintre acizii slabi și bazele puternice
Bazele puternice reacționează complet cu bazele slabe pentru a forma baza conjugată a acidului slab. Atunci va exista un echilibru între acidul slab și baza conjugată a acestuia în apă.
De exemplu, să ne uităm la soluția formată prin amestecarea a 0,010 mol HNO2 și 0,004 mol NaOH în 1,0 L de apă. Din nou, putem folosi o aproximație pentru a o rezolva. Aproximarea este valabilă deoarece gradul de disociere va fi mic atunci când există deja un anumit produs prezent.
Acizi slabi și acizi puternici
Constantele de disociere a unei selecții de acizi se află în tabele. În tabel sunt enumerate valorile pKa.
Acizii foarte puternici, cei care se disociază complet în apă, se disting prin examinarea echilibrului lor de disociere acidă în solvenți neacvatici și se estimează pKa pentru apă. Constantele de echilibru pentru acizii mai slabi (pKa >0) se determină din măsurători ale pH-ului soluțiilor.
ÎnapoiCompasulIndexTabeleIntroducereUrmătorul
.