Rss Feed Tweeter button Facebook button Myspace button Youtube button

JoannaRoga.pl

Chemia, przygotowanie do matury z chemii, ciekawostki, zadania, zagadnienia z chemii.

Advertisement

Moc kwasów

Publikacja: 26 10 2009przez: Tagi:

O tym jak mocny jest kwas decyduje jego zdolność do dysocjacji, czyli do oddawania protonów (jonów wodoru: H+). Im mocniejszy kwas, tym więcej jonów wodoru znajdzie się w roztworze wodnym tego kwasu.

Moc kwasów tlenowych i beztlenowych zmienia się w inny sposób. Powód? Budowa cząsteczki.

Kwasy beztlenowe

Kwasy beztlenowe zbudowane są z atomu niemetalu i atomu wodoru. Są one połączone bezpośrednio. Wywołuje to pewien ważny efekt: jeśli atom niemetalu jest silnie elektroujemny, to mocniej przyciąga on do siebie atom wodoru. Najbardziej elektroujemny wśród fluorowców tworzących kwasy jest fluor, a najmniej – jod.

Dodatkowo im większy jest atom niemetalu, tym bardziej oddalone są od siebie ładunki: dodatni (na wodorze) i ujemny (na niemetalu). Dzięki temu duże atomy słabiej na siebie oddziaływują.

Przykład: tak mniej więcej wygląda cząsteczka fluorowodoru:

fluorowodór(wodór to ten biały)

Jak widać, oba atomy są podobnej wielkości i są blisko siebie. Fluor jest bardzo silnie elektroujemny – mocno trzyma wodór.

 

 

Czyli: im większa elektroujemność niemetalu i im mniejszy promień atomu tym słabszy będzie kwas – ponieważ trudno mu oddać proton. Można powiedzieć, że mocna się trzymają i wcale nie zamierzają tak łatwo puścić ;)

Tak wygląda za to cząsteczka jodowodoru:

jodowodórWyobraź sobie, że na atomie wodoru gromadzi się ładunek dodatni a na atomie jodu – ujemny. Znajdują się one po zupełnie przeciwnych stronach. Okazuje się, że odległość pomiędzy + i – w tej cząsteczce będzie większa niż w cząsteczce HF.

Dlatego w cząsteczce HI oddziaływania pomiędzy atomami są słabsze – łatwiej zerwać to wiązanie. Ten kwas jest mocniejszy, ponieważ łatwiej mu oddać proton.

 

 

 

Czyli moc kwasów bezltenowych możemy uszeregować:

(najsłabszy) HF < HCl < HBr < HI (najmocniejszy)

 

Kwasy tlenowe

Moc kwasów należących do tej samej grupy o tym samym stopniu utlenienia.

Im bardziej elektroujemny atom centralny kwasu, tym silniejszy kwas:

HClO3 > HBrO3 > HJO3

Fluor nie tworzy kwasów tlenowych.

Dlaczego tak zmienia się moc kwasów? Znów kłania się budowa cząsteczki.

tak wygląda kwas chlorowy (V): HClO3

kwas chlorowy (V)

 

Tutaj wodór jest połączony z tlenem, a dopiero tlen z atomem centralnym (chlorem). Jeśli atom centralny jest silnie elektroujemny – mocno odciąga elektrony z tlenu, a tlen z wodoru. Nie ma tutaj tak silnego przyciągania – atom wodoru może łatwo oddysocjować.

Jeśli zamiast chloru wstawilibyśmy jod – duży atom o słabej elektroujemności – to co by się zmieniło?. Jod – wielki, słaby i leniwy, nie miałby siły zabrać elektronów atomowi wodoru, aby ten mógł utworzyć jon H+ . Dlatego kwas chlorowy (V) jest mocniejszy od bromowego (V), a bromowy (V) jest mocniejszy od jodowego (V).

 

Kwasy tlenowe tego samego pierwiastka.

Za przykład weźmiemy kwasy chlorowe:

(najsłabszy) HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4 (najmocniejszy)

W takich wypadkach mocniejszy jest zawsze ten kwas, który „jest na wyższym stopniu utlenienia”.

 

Porównywanie dowolnych kwasów

Podane wcześniej kryteria nie pozwalają porównać np kwasu fosforowego (V) z kwasem siarkowym (VI). Do tego służą nam wartości stałej dysocjacji, które możesz znaleźć w tablicach chemicznych.

np: K HClO = 5 · 10-8

K kwas octowy = 1,8 · 10-5

Który z tych kwasów jest mocniejszy? Im większa stała dysocjacji, tym mocniejszy jest to kwas. W tym wypadku mocniejszym kwasem jest kwas octowy.


Komentarze

7 komentarze/y do “Moc kwasów”

  1. Monika napisał:

    Dziękuję Pani bardzo za tak przejrzyste i dogłębne wytłumaczenie tego zagadnienia. Nie tylko można zrozumieć zasadę wzrostu mocy kwasów, ale – co istotne – także jej przyczynę. Dla mnie zrozumienie przyczyny zjawiska jest bardzo ważne, a niewiele jest stron, gdzie można uzyskać takie informacje.

    Dziękuję jeszcze raz i pozdrawiam:)

  2. Asia napisał:

    Wraz ze wzrostem elektroujemności wzrasta moc kwasów beztlenowych..W okresie, wraz ze wzrostem liczby atomowej wzrasta moc kwasów.. Dlatego Hcl jest mocniejszy od H2S.. Z promieniem się zgodzę.. Wraz ze wzrostem promienia atomu wzrasta moc kwasu, dlatego w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej wzrasta moc kwasów.

  3. Asia napisał:

    No, a jednak ze wzrostem elektroujemności maleje moc kwasów beztlenowych. Radzę uważnie się przyjrzeć dlaczego. Jeśli tą informację masz z podręcznika, to chętnie dowiem się jakiego, warto to sprawdzić :)

    Gdyby moc kwasu beztlenowego rosła ze wzrostem eleketroujemności – to dlaczego kwas HF jest najsłabszy? Wg Twojej wypowiedzi powinien być najmocniejszym, tymczasem najmocniejszym jest HI (w grupie 17)

    Oczywiście: jeśli mamy dwa kwasy beztlenowe to w okresie ich moc będzie rosnąć: kwasy jednoprotonowe są zawsze mocniejsze od wieloprotonowych – a wynika to z budowy cząsteczki i stanu równowagi jaki ustala się po zdysocjowaniu pierwszego protonu.

  4. anna napisał:

    W bardzo przyjemny sposób wyjaśnione zagadnienia. Dziękuję.

  5. Janko napisał:

    Bardzo pani dziękuję. teraz będę wiedziała który kwas jest mocniejszy o każdej porze dnia i nocy :)

  6. Aga napisał:

    a co w wypadku H2SO4 i H2CO3? porównywać wtedy stałą dysocjacji?
    i z czego wynika, że nie możemy porównać H3PO4 z H2SO4?

  7. Asia napisał:

    Nie można porównać mocy H2SO4 z H3PO4 „korzystając z powyższych kryteriów”. Chodzi o to, że siarka jest z innej grupy niż fosfor. I oczywiście nie jest to ten sam pierwiastek, a powyżej porównywaliśmy tylko moc kwasów z tej samej grupy, albo tego samego pierwiastka na różnych stopniach utlenienia.

    Natomiast możemy porównać moc tych kwasów oraz H2SO4 i H2CO3 korzystając ze stałej dysocjacji. Niestety pojawi się tutaj dodatkowy termin jak dysocjacja wielostopniowa, która utrudni trochę porównywanie kwasów o różnej liczbie protonów. W wolnej chwili postaram się dodać uzupełnienie tego artykułu o dysocjacje wielostopniową :)

Dodaj komentarz

Facebook Like Button for Dummies