강한 산 특성 및 예



A 강산 완전하고 비가 역적으로 양성자 또는 수소 이온을 방출 할 수있는 화합물, H+. 너무 반응 적이어서 많은 수의 종들이 이들 H를 받아 들일 수밖에 없다.+; 예를 들어, 물리적 인 접촉으로 잠재적으로 위험한 상태가되는 물.

산은 양성자를 물에 기증하고, 이는 하이드로 늄 이온을 형성하는 염기로서 작용하며, H3O+. 강산 용액에서 하이드로 늄 이온의 농도는 산 농도 ([H3O+] = [HAc]).

위 이미지에서 우리는 12M 농도의 염산, HCl을 병에 담았습니다. 산의 농도가 높을수록 (약하거나 강함) 취급시주의해야합니다. 그것이 병이 떨어지는 산성 방울의 부식성에 의해 손 상처의 그림을 보여주는 이유입니다.

강산은 가능한 효과를 완전히 인식하여 조작해야하는 물질입니다. 그것들을 조심스럽게 사용하면 샘플의 합성 또는 용해 수단 중 가장 일반적인 것 중 하나 인 여러 용도에 대한 특성을 이용할 수 있습니다.

색인

  • 1 강산의 성질
    • 1.1 해리
    • 1.2 pH
    • 1.3 pKa
    • 1.4 부식
  • 2 강도에 영향을 미치는 요소
    • 2.1 공액 염기의 전기 음성도
    • 2.2 공역 기지의 라디오
    • 2.3 산소 원자 수
  • 3 예
  • 4 참고

강산의 성질

해리

강산은 수용액에서 100 % 해리되거나 이온화되어 한 쌍의 전자를 수용합니다. 산의 해리는 다음의 화학 반응식으로 도식화 될 수있다 :

HAc + H2O => A-       +       H3O+

HAc가 강산 인 경우 및 A- 그것의 공액 염기.

강산의 이온화는 보통 돌이킬 수없는 과정이다. 반면에 약산에서는 이온화가 가역적이다. 방정식에서 H2또는 양성자를 받아들이는 사람입니다. 그러나 알코올이나 다른 용매도 사용할 수 있습니다..

양성자를 받아들이는 경향은 물질마다 다르므로 HAc의 산 강도는 모든 용매에서 동일하지 않습니다.

pH

강산의 pH는 0 ~ 1 pH 단위로 매우 낮습니다. 예를 들어, 0.1 M HCl 용액의 pH는 1이다..

이 수식을 사용하여 증명할 수 있습니다.

pH = - log [H+]

0.1M HCl 용액의 pH를 계산 한 다음

pH = -log (0.1)

0.1M HCl 용액에 대해 1의 pH를 얻음..

pKa

산의 강도는 pKa와 관련이 있습니다. 하이드로 늄 이온 (H3O+)는 예를 들어 -1.74의 pKa를가집니다. 일반적으로 강산은 -1.74보다 더 큰 음의 값을 갖는 pKa를 가지므로 H보다 더 산성입니다3O+.

pKa는 산의 해리 경향을 특정 방식으로 표현합니다. 값이 낮을수록 산성이 강하고 공격적입니다. 이러한 이유로, 산의 상대 강도를 그 pKa의 값으로 표현하는 것이 편리하다.

부식

일반적으로 강산은 부식성으로 분류됩니다. 그러나이 가정에는 예외가 있습니다..

예를 들어 플루오르 화 수소산은 약산이지만 부식성이 높고 유리를 소화 할 수 있습니다. 이 때문에 플라스틱 병 및 저온에서 처리해야합니다.

반면에 황산보다 수백만 배나 강하다 할지라도 carborane super acid와 같은 강산은 부식성이 없습니다.

힘에 영향을주는 요소들

복합체 염기의 전기 음성도

주기율표의 기간에서 오른쪽으로의 이동이 일어나기 때문에, 켤레 염기를 구성하는 원소의 음성도가 증가합니다.

주기율표 3의 관찰은 예를 들어, 염소가 황보다 더 전기적으로 음이온이며, 차례로 황이 인보다 더 전기 음성임을 보여줍니다.

이것은 염산이 황산보다 강하고 후자가 인산보다 강하다는 사실에 따른다..

산의 켤레 염기의 전기 음성도를 증가시킴으로써, 염기의 안정성을 증가시키고, 따라서 수소로 재편성하여 산을 재생시키는 경향을 감소시킨다.

그러나 이것만으로 결정적인 요소가 아니기 때문에 다른 요인을 고려해야합니다..

공액 기본 반지름

산의 강도는 또한 공액 염기의 반경에 따라 달라집니다. 주기율표 (할로겐)의 VIIA 그룹 관찰은 그룹을 구성하는 원소의 원자 반경이 다음 관계를 갖는다는 것을 보여줍니다 : I> Br> Cl> F.

또한, 형성되는 산은 산의 강도와 동일한 감소 순서를 유지합니다.

HI> HBr> HCl> HF

결론적으로, 주기율표의 동일한 그룹의 원소의 원자 반경을 증가시키는 것은 동일한 방향으로 증가하는 산의 강도를 증가시킨다.

이것은 불균일 한 원자 궤도 크기의 빈약 한 겹침에 의한 H-Ac 결합의 약화에서 설명된다..

산소 원자 수

일련의 옥사이드 내에서의 산의 강도는 공액 염기의 산소 원자의 수에 의존한다.

산소 원자의 수가 가장 많은 분자는 산 강도가 더 큰 종을 구성합니다. 예를 들어, 질산 (HNO)3)은 아질산 (HNO)보다 강한 산이다.2).

한편, 과염소산 (HClO4)은 염소산 (HClO3). 그리고 마지막으로, 차아 염소산 (HClO)은 시리즈 중 가장 낮은 강도의 산성입니다.

예제들

강산은하기 산 강도의 감소하는 순서로 예시 될 수있다 : HI> HBr> HClO4 > HCl> H2그래서4 > CH3C6H4SO3H (톨루엔 술폰산)> HNO3.

그들 모두와 지금까지 언급 된 다른 것들은 강산의 예이다..

HI는 HBr보다 강력합니다. H-I 결합이 약해짐에 따라 쉽게 깨지기 때문입니다. HBr은 산도가 HClO를 초과 함.4 왜냐하면 ClO 음이온의 큰 안정성에도 불구하고4- 음전하를 재배치함으로써, H-Br 결합은 O- 링크보다 약하게 남아있다3ClO-H.

그러나, 4 개의 산소 원자가 HClO로 되돌아 간다.4 산소가없는 HCl보다 산성.

다음으로, HCl은 H보다 강하다2그래서4 Cl 원자가 황 원자보다 더 전기적 음성이기 때문에; 와 H2그래서4 차례로 그것은 하나의 산소 원자가 더 적은 CH3C6H4SO3H에 대한 산성도를 초과하고 수소를 함께 보유하는 결합은 또한 극성이 덜하다.

마지막으로, HNO3 질소 원자, 주기율표의 두 번째 기간.

참고 문헌

  1. Shmoop University. (2018). 산성을 결정하는 특성. 원본 주소 'shmoop.com'
  2. 위키 책. (2018). 일반 화학 / 산 및 염기의 이론 및 이론. 원본 주소 'en.wikibooks.org'
  3. 산 정보 (2018). 염산 :이 용액의 특성 및 용도. 가져온 것 : acidos.info
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 년 6 월 22 일). 강산성 정의 및 예. thoughtco.com에서 가져온
  5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.