- Hva er svake syrer?
- Dissosiasjon av svake syrer
- Egenskaper
- Polaritet og induktiv effekt
- Atomradius og bindingsstyrke
- Eksempler på svake syrer
- referanser
De svake syrene er bare delvis dissosierte i vann. Etter deres dissosiasjon når oppløsningen der de finnes likevekt, og syren og dens konjugatbase som er tilstede samtidig blir observert. Syrer er molekyler eller ioner som kan gi et hydroniumion (H + ) eller kan danne en kovalent binding med et par elektroner.
Disse igjen kan klassifiseres etter styrke: sterke syrer og svake syrer. Når vi snakker om styrken til en syre, er dette egenskapen som måler graden av ionisering av disse artene; det vil si evnen eller tendensen til en syre til å miste et proton.
Spesifikasjonsgrafikk for en svak syre som dissosierer HA + H2O ↔ A- + H3O +
En sterk syre er en som dissosierer fullstendig i nærvær av vann; det vil si at en mol sterk syre oppløst i vann vil resultere i separasjonen av en mol H + og en mol konjugatbase A - .
Hva er svake syrer?
Som nevnt ovenfor er svake syrer de som delvis dissosierer seg i vann. De fleste syrer er svake syrer, og er preget av å bare frigjøre noen få hydrogenatomer i løsningen der de finnes.
Når en svak syre dissosierer (eller ioniserer), oppstår fenomenet kjemisk likevekt. Dette fenomenet er tilstanden der både arter (det vil si reaktanter og produkter) er til stede i konsentrasjoner som har en tendens til ikke å variere med tiden.
Denne tilstanden oppstår når frekvensen av den fremre reaksjonen tilsvarer hastigheten for reversreaksjonen. Derfor øker eller minsker ikke disse konsentrasjonene.
Den "svake" klassifiseringen i en svak syre er uavhengig av dens dissosiasjonsevne; en syre anses som svak hvis mindre enn 100% av molekylet eller ionet dissosierer seg ufullstendig i vandig løsning. Derfor er det også en grad av dissosiasjon mellom svake syrer i seg selv som kalles syredissosiasjonskonstanten Ka.
Jo sterkere en syre, jo høyere er Ka-verdien. Den sterkeste svake syren er hydroniumionen (H 3 O + ), som regnes som grensen mellom svake syrer og sterke syrer.
Dissosiasjon av svake syrer
Svake syrer ioniserer ufullstendig; det vil si at hvis denne svake syren er representert i en generell oppløsningsformel som HA, ville en betydelig mengde av ikke-assosiert HA være til stede i den dannede vandige oppløsningen.
Svake syrer følger følgende mønster når de dissosieres, hvor H + er hydroniumionet i dette tilfellet, og A - representerer den konjugerte basen til syren.
Styrken til en svak syre er representert som en likevektskonstant eller som en prosent av dissosiasjonen. Som tidligere nevnt er uttrykket Ka dissosieringskonstanten av en syre, og dette er relatert til konsentrasjonene av reaktanter og produkter i likevekt på følgende måte:
Ka = /
Jo høyere Ka-verdi, desto mer vil H + -formasjonen bli foretrukket , og desto lavere blir pH i løsningen. Ka for svake syrer varierer mellom verdiene fra 1,8 × 10 -16 til 55,5. De syrene med en Ka mindre enn 1,8 × 10-16 har mindre syrestyrke enn vann.
Den andre metoden som brukes for å måle styrken til en syre, studerer dens prosent av dissosiasjon (α), som varierer fra 0% <α <100%. Er definert som:
α = / +
I motsetning til Ka, er a ikke en konstant og vil avhenge av verdien av. Generelt vil verdien av α øke når verdien av. På denne måten blir syrer sterkere avhengig av grad av fortynning.
Egenskaper
Det er en rekke egenskaper som bestemmer styrken til en syre og gjør den mer eller mindre sterk. Blant disse egenskapene er polaritet og induktiv effekt, atomradius og bindingsstyrke.
Polaritet og induktiv effekt
Polaritet refererer til distribusjonen av elektronene i en binding, som er regionen mellom to atomkjerner der et par elektorer deler.
Jo mer lik elektronegativiteten mellom to arter, jo mer ekvivalent er elektrondelingen; men jo mer forskjellig elektronegativiteten, jo mer tid vil elektronene tilbringe i det ene molekylet enn i det andre.
Hydrogen er et elektropositivt element, og jo høyere elektronegativiteten til elementet det binder seg til, desto høyere er surheten i den dannede forbindelsen. Av denne grunn vil en syre være sterkere hvis den oppstår mellom hydrogenbindingen og et mer elektronegativt element.
Videre betyr den induktive effekten at hydrogenet ikke trenger å være direkte festet til det elektronegative elementet for at forbindelsen skal øke surheten. På grunn av dette er noen isomerer av stoffer surere enn andre, avhengig av konfigurasjonen av deres atomer i molekylet.
Atomradius og bindingsstyrke
Styrken til bindingen som binder hydrogen til atomet som styrer syren, er en annen viktig faktor for å definere surheten til et molekyl. Dette er igjen avhengig av størrelsen på atomene som deler bindingen.
For en syre kalt HA, jo mer du øker størrelsen på A-atomet sitt, jo mer vil styrken på bindingen avta, så denne bindingen vil være lettere å bryte; dette gjør molekylet surere.
Atomer med høyere atomradier vil ha nytte av surhet takket være denne detalj, siden deres binding til hydrogen vil være mindre sterk.
Eksempler på svake syrer
Det er et stort antall svake syrer (mest av alle syrer). Disse inkluderer:
- Svovelsyre (H 2 SO 3 ).
- Fosforsyre (H 3 PO 4 ).
- Salpetersyre (HNO 2 ).
- Flussyre (HF).
- Eddiksyre (CH 3 COOH).
- Kullsyre (H 2 CO 3 ).
- Benzosyre (C 6 H 5 COOH).
referanser
- Svak syre. (SF). Hentet fra en.wikipedia.org
- Essensiell biokjemi. (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