AXIT MẠNH: TÍNH CHẤT VÀ VÍ DỤ - HÓA HỌC - 2026

Một axit mạnh là bất kỳ hợp chất có khả năng giải phóng hoàn toàn và không thể phục hồi proton hoặc các ion hydro, H ⁺ . Phản ứng như vậy, một số lượng lớn các loài buộc phải chấp nhận những H ^{+ này} ; chẳng hạn như nước, hỗn hợp có thể trở nên nguy hiểm khi tiếp xúc vật lý đơn giản.

Axit cho một proton vào nước, hoạt động như một bazơ để tạo thành ion hydronium, H ₃ O ⁺ . Nồng độ của ion hydronium trong dung dịch axit mạnh bằng nồng độ của axit (=).

Nguồn: maticulous qua Flickr

Trong hình trên có một lọ đựng dung dịch axit clohiđric, HCl, nồng độ 12M. Nồng độ axit càng cao (yếu hoặc mạnh) thì càng cần phải xử lý cẩn thận; đó là lý do tại sao cái chai lại thể hiện hình ảnh của một bàn tay bị thương bởi tính chất ăn mòn của một giọt axit rơi xuống nó.

Axit mạnh là những chất phải được xử lý với nhận thức đầy đủ về các tác động có thể xảy ra của chúng; Làm việc với chúng một cách cẩn thận, các đặc tính của chúng có thể được sử dụng cho nhiều mục đích, một trong những cách phổ biến nhất là tổng hợp hoặc hòa tan các mẫu.

Tính chất của một axit mạnh

Phân ly

Một axit mạnh phân ly hoặc ion hóa 100% trong dung dịch nước, nhận một cặp electron. Sự phân ly của một axit có thể được lập bằng phương trình hóa học sau:

HAc + H ₂ O => A ^- + H ₃ O ⁺

Trong đó HAc là axit mạnh và A ^- bazơ liên hợp của nó.

Sự ion hóa của một axit mạnh là một quá trình thường không thể đảo ngược; trong axit yếu, ngược lại, sự ion hóa là thuận nghịch. Phương trình chỉ ra rằng H ₂ O là phương nhận proton; tuy nhiên, rượu và các dung môi khác cũng vậy.

Xu hướng chấp nhận proton này khác nhau giữa các chất, và do đó, độ mạnh axit của HAc không giống nhau trong tất cả các dung môi.

độ pH

Độ pH của một axit mạnh rất thấp, nằm trong khoảng từ 0 đến 1 đơn vị pH. Ví dụ, dung dịch HCl 0,1 M có pH = 1.

Điều này có thể được chứng minh bằng cách sử dụng công thức

pH = - nhật ký

Bạn có thể tính pH của dung dịch HCl 0,1 M, sau đó áp dụng

pH = -log (0,1)

Thu được dung dịch HCl 0,1M có pH = 1.

pKa

Độ mạnh của axit liên quan đến pKa của chúng. Ví dụ, ion hydronium (H ₃ O ⁺ ) có pKa là -1,74. Nói chung, các axit mạnh có pKa với các giá trị âm hơn -1,74, và do đó có tính axit mạnh hơn chính H ₃ O ⁺ .

Các pKa thể hiện một cách nhất định khuynh hướng phân ly của axit. Giá trị của nó càng thấp, axit sẽ càng mạnh và mạnh hơn. Vì lý do này, thuận tiện để biểu thị độ mạnh tương đối của một axit bằng giá trị pKa của nó.

Ăn mòn

Nói chung, axit mạnh được phân loại là ăn mòn. Tuy nhiên, vẫn có những ngoại lệ đối với giả định này.

Ví dụ, axit flohiđric là một axit yếu, nhưng nó có tính ăn mòn cao và có khả năng tiêu hóa thủy tinh. Do đó, nó phải được xử lý trong chai nhựa và ở nhiệt độ thấp.

Ngược lại, một axit rất mạnh như cacboran superacid, mặc dù mạnh hơn axit sulfuric hàng triệu lần, nhưng không ăn mòn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sức mạnh của bạn

Độ âm điện của bazơ liên hợp của nó

Khi sự chuyển dịch sang phải xảy ra trong một chu kỳ của bảng tuần hoàn, độ âm của các nguyên tố tạo nên bazơ liên hợp tăng lên.

Quan sát chu kỳ 3 của bảng tuần hoàn cho thấy clo có độ âm điện lớn hơn lưu huỳnh và ngược lại, lưu huỳnh có độ âm điện lớn hơn photpho.

Điều này phù hợp với thực tế là axit clohiđric mạnh hơn axit sunfuric và axit sau cùng mạnh hơn axit photphoric.

Khi độ âm điện của bazơ liên hợp của axit tăng lên, tính ổn định của bazơ tăng lên, và do đó xu hướng tái tạo của nó với hiđro để tạo ra axit giảm.

Tuy nhiên, các yếu tố khác phải được xem xét, vì chỉ điều này không có tính quyết định.

Kết hợp bán kính cơ sở

Độ mạnh của axit cũng phụ thuộc vào bán kính của bazơ liên hợp của nó. Quan sát nhóm VIIA của bảng tuần hoàn (các halogen) cho thấy bán kính nguyên tử của các nguyên tố tạo nên nhóm có mối quan hệ sau: I> Br> Cl> F.

Tương tự như vậy, các axit tạo thành giữ nguyên thứ tự giảm dần độ mạnh của axit:

HI> HBr> HCl> HF

Suy ra, khi bán kính nguyên tử của các nguyên tố cùng nhóm trong bảng tuần hoàn tăng lên, độ mạnh của axit mà chúng tạo thành cũng tăng theo cùng một cách.

Điều này được giải thích là do sự suy yếu của liên kết H-Ac bởi sự xen phủ kém của các obitan nguyên tử có kích thước không bằng nhau.

Số nguyên tử oxy

Độ mạnh của một axit trong một dãy các oxit phụ thuộc vào số nguyên tử oxy trong bazơ liên hợp.

Các phân tử có số lượng nguyên tử oxy lớn nhất tạo thành các phân tử có độ mạnh axit lớn nhất. Ví dụ, axit nitric (HNO ₃ ) là một axit mạnh hơn axit nitơ (HNO ₂ ).

Mặt khác, axit pecloric (HClO ₄ ) là một axit mạnh hơn axit cloric (HClO ₃ ). Và cuối cùng, axit hypoclorơ (HClO) là axit có độ bền thấp nhất trong dãy.

Ví dụ

Các axit mạnh có thể được ví dụ theo thứ tự độ mạnh giảm dần của axit sau: HI> HBr> HClO ₄ > HCl> H ₂ SO ₄ > CH₃C₆H₄SO₃H (axit toluenulfonic)> HNO ₃ .

Tất cả chúng, và những chất khác đã được đề cập cho đến nay, đều là ví dụ về axit mạnh.

HI mạnh hơn HBr vì liên kết HI dễ đứt hơn vì nó yếu hơn. HBr vượt trội HClO ₄ về tính axit vì mặc dù anion ClO _{4 có} độ bền lớn ^- bằng cách phân chia điện tích âm, liên kết H-Br vẫn yếu hơn liên kết O ₃ ClO-H.

Tuy nhiên, sự có mặt của 4 nguyên tử oxi làm cho HClO ₄ có tính axit mạnh hơn HCl không có oxi.

Tiếp theo, HCl mạnh hơn H ₂ SO ₄ vì nguyên tử Cl âm điện hơn lưu huỳnh; và H ₂ SO _4, lần lượt, có tính axit mạnh hơn CH₃C₆H₄SO acH, có ít nguyên tử oxi hơn và liên kết giữ hydro với nhau cũng kém phân cực hơn.

Cuối cùng, HNO ₃ là yếu nhất vì nó có nguyên tử nitơ, từ chu kỳ thứ hai của bảng tuần hoàn.

Người giới thiệu

1. Đại học Shmoop. (2018). Tính chất quyết định độ mạnh của axit. Phục hồi từ: shmoop.com
2. Sách Wiki. (2018). Hóa học đại cương / Tính chất và lý thuyết về axit và bazơ. Phục hồi từ: en.wikibooks.org
3. Thông tin về axit. (2018). Axit clohydric: tính chất và ứng dụng của dung dịch này. Phục hồi từ: acidos.info
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 22 tháng 6 năm 2018). Ví dụ và định nghĩa axit mạnh. Lấy từ thinkco.com
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học. (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.