Sterk syredefinisjon og eksempler

Terry J Alcorn / Getty Images

En sterk syre er en som er helt dissosiert eller ionisert i en vandig løsning . Det er en kjemisk art med høy kapasitet til å miste et proton, H⁺. I vann mister en sterk syre ett proton, som fanges opp av vann for å danne hydroniumionet:

HA(aq) + H_toO → H₃O⁺(aq) + A⁻(En q)

Diprotiske og polyprotiske syrer kan miste mer enn ett proton, men den 'sterke syre' pKa-verdien og reaksjonen refererer bare til tapet av det første protonet.

Sterke syrer har en liten logaritmisk konstant (pKa) og en stor syredissosiasjonskonstant (Ka).

De fleste sterke syrer er etsende, men noen av supersyrene er det ikke. I kontrast er noen av de svake syrer (f.eks. flussyre) kan være svært etsende.

Når syrekonsentrasjonen øker, reduseres evnen til å dissosiere. Under normale forhold i vann dissosieres sterke syrer fullstendig, men ekstremt konsentrerte løsninger gjør det ikke.

Eksempler på sterke syrer

Mens det er mange svake syrer, er det få sterke syrer. De vanlige sterke syrer inkludere:

• HCl (saltsyre)
• H_toSÅ₄(svovelsyre)
• HNO₃(salpetersyre)
• HBr (hydrobromsyre)
• HClO₄(perklorsyre)
• HI (hydrojodsyre)
• p-toluensulfonsyre (en organisk løselig sterk syre)
• metansulfonsyre (en flytende organisk sterk syre)

Følgende syrer dissosieres nesten fullstendig i vann, så de anses ofte for å være sterke syrer, selv om de ikke er surere enn hydroniumionet, H₃O⁺:

• HNO₃(salpetersyre)
• HClO₃(klorsyre)

Noen kjemikere anser hydroniumion, bromsyre, periodic acid, perbromsyre og periodic acid for å være sterke syrer.

Hvis evnen til å donere protoner brukes som det primære kriteriet for syrestyrke, vil de sterke syrene (fra sterkeste til svakeste) være:

• H[SbF₆] ( fluorantimonsyre )
• FSO₃HSbF₅(magisk syre)
• H(CHB_elleveCl_elleve) (karboran supersyre)
• FSO₃H (fluorsvovelsyre)
• CF₃SÅ₃H (triflinsyre)

Dette er 'superasyrene', som er definert som syrer som er surere enn 100 % svovelsyre. Supersyrene protonerer vann permanent.

Faktorer som bestemmer syrestyrken

Du lurer kanskje på hvorfor de sterke syrene dissosierer så godt eller hvorfor visse svake syrer ikke ioniseres fullstendig. Noen faktorer spiller inn:

• Atomradius : Når atomradiusen øker, øker også surheten. For eksempel er HI en sterkere syre enn HCl (jod er et større atom enn klor).
• Elektronegativitet : Jo mer elektronegativ en konjugert base i samme periode i det periodiske systemet er (A^-), jo surere er det.
• Elektrisk ladning: Jo mer positiv ladningen på et atom er, desto høyere surhet. Det er med andre ord lettere å ta et proton fra en nøytral art enn fra en med negativ ladning.
• Likevekt: Når en syre dissosieres, oppnås likevekt med dens konjugerte base. Ved sterke syrer favoriserer likevekten produktet sterkt eller ligger til høyre for en kjemisk ligning. Den konjugerte basen til en sterk syre er mye svakere enn vann som base.
• Løsemiddel: I de fleste bruksområder diskuteres sterke syrer i forhold til vann som løsemiddel. Imidlertid har surhet og basicitet betydning i ikke-vandig løsningsmiddel. For eksempel, i flytende ammoniakk, ioniserer eddiksyre fullstendig og kan betraktes som en sterk syre, selv om det er en svak syre i vann.