Erős sav meghatározás és példák

Egy erős sav az egyik teljesen disszociált vagy ionizálva vizesoldat. Ez egy kémiai faj, amelynek nagy a protonvesztési képessége, H⁺. Vízben egy erős sav veszít egy protont, amelyet a víz elfog, hogy hidróniumiont képezzen:

HA (aq) + H₂O → H₃O⁺(aq) + A⁻(Aq)

A diprotikus és a poliprotikus savak egynél több protont veszíthetnek, de az "erős sav" pKa értéke és reakciója csak az első proton veszteségére vonatkozik.

Az erős savak kicsi logaritmikus állandóval (pKa) és nagy savas disszociációs állandóval (Ka) rendelkeznek.

A legtöbb erős sav maró hatású, de a szupersav néhány része nem. Ezzel szemben a gyenge savak (például fluor-fluorid) erősen maró hatású lehet.

A savkoncentráció növekedésével csökken a disszociációs képesség. Normál körülmények között vízben az erős savak teljesen eloszlanak, de a rendkívül koncentrált oldatok nem.

Noha sok gyenge sav van, kevés erős sav van. Az általános erős savak a következők:

• HCl (sósav)
• H₂ÍGY₄ (kénsav)
• HNO₃ (salétromsav)
• HBr (hidrogén-bromid)
instagram viewer
• HClO₄ (perklórsav)
• HI (hidrogén-jodid)
• p-toluolszulfonsav (szervesen oldódó erős sav)
• metánszulfonsav (folyékony szerves erős sav)

A következő savak szinte teljesen eloszlanak a vízben, tehát gyakran erős savaknak tekintik őket, bár nem savasabbak, mint a hidróniumion, H₃O⁺:

• HNO₃ (salétromsav)
• HClO₃ (klórsav)

Néhány kémikus szerint a hidrónium-ion, a brómsav, a periódsav, a perbrómsav és a periódsav erõs savak.

Ha a proton adományozásának képességét használják a savas szilárdság elsődleges kritériumaként, akkor az erős savak (a legerősebbtől a leggyengébbig) a következők lennének:

• H [SbF₆] (fluoroantimonsav)
• FSO₃HSbF₅ (mágikus sav)
• H (CHB₁₁Cl₁₁) (szénsavas karbonán)
• FSO₃H (fluor-kénsav)
• CF₃ÍGY₃H (triflic sav)

Ezek a "szupersavak", amelyeket olyan savakként definiálnak, amelyek savasabbak, mint 100% kénsav. A szuperacidok állandóan protonálják a vizet.

Kíváncsi lehet, hogy az erős savak miért disszociálnak ilyen jól, vagy miért bizonyos gyengék savak nem teljesen ionizálódnak. Néhány tényező játszik szerepet:

• Atomi sugár: Ahogy az atom sugara növekszik, a savasság is növekszik. Például a HI erősebb sav, mint a sósav (a jód nagyobb atom, mint a klór).
• elektronegativitás: Minél elektronegatívabb a konjugált bázis a periódusos rendszer azonos időszakában (A^-), annál savasabb.
• Elektromos töltés: Minél pozitívabb egy atom töltése, annál nagyobb a savassága. Más szavakkal, könnyebb protont venni semleges fajból, mint negatív töltésű fajból.
• Egyensúly: Amikor egy sav disszociál, akkor az egyensúly a konjugált bázissal jön létre. Erős savak esetén az egyensúly erősen kedvez a terméknek, vagy a kémiai egyenlettől jobbra van. Az erős sav konjugált bázisa sokkal gyengébb, mint a víz alapja.
• Oldószer: A legtöbb alkalmazásban az erős savakat a víz mint oldószer vonatkozásában tárgyalják. A savasságnak és a lúgosságnak ugyanakkor van jelentése a nemvizes oldószerben. Például folyékony ammóniában az ecetsav teljesen ionizálódik, és erős savnak tekinthető, annak ellenére, hogy vízben gyenge sav.