- Hvad er svage syrer?
- Dissociation af svage syrer
- Ejendomme
- Polaritet og induktiv effekt
- Atomradius og bindingsstyrke
- Eksempler på svage syrer
- Referencer
De svage syrer dissocieres kun delvist i vand. Efter deres dissociation når opløsningen, hvor de findes, ligevægt, og syren og dens konjugatbase, der er til stede samtidig, observeres. Syrer er molekyler eller ioner, der kan donere en hydroniumion (H +) eller kan danne en kovalent binding med et par elektroner.
Disse kan igen klassificeres efter deres styrke: stærke syrer og svage syrer. Når man taler om styrken af en syre, er dette egenskaben, der måler graden af ionisering af disse arter; det vil sige en syres evne eller tendens til at miste en proton.
Specifikationsgrafik for en svag syre, der dissocierer HA + H2O ↔ A- + H3O +
En stærk syre er en der dissocierer fuldstændigt i nærvær af vand; dvs. en mol stærk syre opløst i vand vil resultere i adskillelsen af en mol H + og en mol konjugatbase A -.
Hvad er svage syrer?
Som nævnt ovenfor er svage syrer dem, der delvis dissocieres i vand. De fleste syrer er svage syrer og er kendetegnet ved, at der kun frigives et par hydrogenatomer i opløsningen, hvor de findes.
Når en svag syre dissocierer (eller ioniserer), opstår fænomenet kemisk ligevægt. Dette fænomen er den tilstand, hvor både arter (det vil sige reaktanter og produkter) er til stede i koncentrationer, der har en tendens til ikke at variere med tiden.
Denne tilstand opstår, når hastigheden for den fremadrettede reaktion er lig med hastigheden for den modsatte reaktion. Derfor øges eller falder disse koncentrationer hverken.
Den "svage" klassificering i en svag syre er uafhængig af dens dissociationskapacitet; en syre betragtes som svag, hvis mindre end 100% af dens molekyle eller ion dissocieres ufuldstændigt i vandig opløsning. Derfor er der også en grad af dissociation mellem svage syrer i sig selv kaldet syredissociationskonstanten Ka.
Jo stærkere en syre er, jo højere er dens Ka-værdi. Den stærkeste svage syre er hydroniumionen (H 3 O +), der betragtes som grænsen mellem svage syrer og stærke syrer.
Dissociation af svage syrer
Svage syrer ioniserer ufuldstændigt; det vil sige, hvis denne svage syre er repræsenteret i en generel opløsningsformel som HA, ville en betydelig mængde af ikke-associeret HA være til stede i den dannede vandige opløsning.
Svage syrer følger følgende mønster, når de dissocieres, hvor H + er hydroniumionen i dette tilfælde, og A - repræsenterer syrens konjugatbase.
Styrken af en svag syre er repræsenteret som en ligevægtskonstant eller som en procentdel af dissociation. Som tidligere nævnt er udtrykket Ka dissociationskonstanten af en syre, og dette er relateret til koncentrationerne af reaktanter og produkter i ligevægt på følgende måde:
Ka = /
Jo højere Ka-værdien er, desto mere foretrækkes H + -dannelsen, og jo lavere er pH i opløsningen. Ka for svage syrer varierer mellem værdierne 1,8 × 10 -16 til 55,5. Disse syrer med en Ka mindre end 1,8 × 10-16 har mindre syrestyrke end vand.
Den anden metode, der anvendes til at måle styrken af en syre, studerer dens procentdel af dissociation (α), som varierer fra 0% <α <100%. Er defineret som:
a = / +
I modsætning til Ka er a ikke en konstant og afhænger af værdien af. Generelt vil værdien af α stige som værdien af. I denne forstand bliver syrer stærkere afhængigt af deres grad af fortynding.
Ejendomme
Der er et antal egenskaber, der bestemmer styrken af en syre og gør den mere eller mindre stærk. Blandt disse egenskaber er polaritet og induktiv virkning, atomradius og bindingsstyrke.
Polaritet og induktiv effekt
Polaritet henviser til fordelingen af elektroner i en binding, som er regionen mellem to atomkerner, hvor et par elektorer deler.
Jo mere lignende elektronegativiteten mellem to arter er, jo mere ækvivalent er elektrondelingen; men jo mere forskellig elektronegativitet, jo mere tid vil elektronerne tilbringe i det ene molekyle end i det andet.
Brint er et elektropositivt element, og jo højere elektronegativiteten af det element, som det binder til, desto højere er surheden i den dannede forbindelse. Af denne grund vil en syre være stærkere, hvis den forekommer mellem brintbinding og et mere elektronegativt element.
Endvidere betyder den induktive virkning, at brintet ikke behøver at være direkte fastgjort til det elektronegative element for forbindelsen for at øge dets surhedsgrad. På grund af dette er nogle isomerer af stoffer surere end andre, afhængigt af konfigurationen af deres atomer i molekylet.
Atomradius og bindingsstyrke
Styrken af bindingen, der binder brint til det atom, der styrer syren, er en anden vigtig faktor til at definere surhedsgraden af et molekyle. Dette er igen afhængig af størrelsen på de atomer, der deler bindingen.
For en syre kaldet HA, jo mere du øger størrelsen på dets A-atom, jo mere vil styrken af dens binding falde, så denne binding vil være lettere at bryde; dette gør molekylet mere surt.
Atomer med højere atomradiier får fordel i surhed takket være denne detalje, da deres binding med brint vil være mindre stærk.
Eksempler på svage syrer
Der er et stort antal svage syrer (mest af alle syrer). Disse inkluderer:
- svovlsyrling (H 2 SO 3).
- Phosphorsyre (H 3 PO 4).
- Salpetersyre (HNO 2).
- Flussyre (HF).
- Eddikesyre (CH 3 COOH).
- Kulsyre (H 2 CO 3).
- Benzoesyre (C 6 H 5 COOH).
Referencer
- Svag syre. (Sf). Hentet fra en.wikipedia.org
- Væsentlig biokemi. (Sf). Hentet fra wiley.com
- CliffNotes. (Sf). Hentet fra cliffsnotes.com
- Science, F. o. (Sf). University of Waterloo. Hentet fra science.uwaterloo.ca
- Anne Marie Helmenstine, P. (nd). ThoughtCo. Hentet fra thoughtco.com