- Cosa sono gli acidi deboli?
- Dissociazione di acidi deboli
- Proprietà
- Polarità ed effetto induttivo
- Raggio atomico e forza di legame
- Esempi di acidi deboli
- Riferimenti
Gli acidi deboli si dissociano solo parzialmente in acqua. Dopo la loro dissociazione, la soluzione in cui si trovano raggiunge l'equilibrio e si osservano contemporaneamente l'acido e la sua base coniugata presenti. Gli acidi sono molecole o ioni che possono donare uno ione idronio (H + ) o possono formare un legame covalente con una coppia di elettroni.
Questi a loro volta possono essere classificati in base alla loro forza: acidi forti e acidi deboli. Quando si parla della forza di un acido, questa è la proprietà che misura il grado di ionizzazione di queste specie; cioè la capacità o la tendenza di un acido a perdere un protone.
Grafico di speciazione per un acido debole che dissocia HA + H2O ↔ A- + H3O +
Un acido forte è quello che si dissocia completamente in presenza di acqua; ovvero, una mole di acido forte disciolto in acqua risulterà nella separazione di una mole H + e una mole di base coniugata A - .
Cosa sono gli acidi deboli?
Gli acidi deboli, come detto sopra, sono quelli che si dissociano parzialmente in acqua. La maggior parte degli acidi sono acidi deboli e sono caratterizzati dal rilascio di solo pochi atomi di idrogeno nella soluzione in cui si trovano.
Quando un acido debole si dissocia (o ionizza) si verifica il fenomeno dell'equilibrio chimico. Questo fenomeno è lo stato in cui entrambe le specie (cioè reagenti e prodotti) sono presenti in concentrazioni che tendono a non variare nel tempo.
Questo stato si verifica quando la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa. Pertanto, queste concentrazioni non aumentano né diminuiscono.
La classificazione "debole" in un acido debole è indipendente dalla sua capacità di dissociazione; un acido è considerato debole se meno del 100% della sua molecola o ione si dissocia in modo incompleto in soluzione acquosa. Pertanto, esiste anche un grado di dissociazione tra gli acidi deboli stessi chiamato costante di dissociazione acida Ka.
Più forte è un acido, maggiore è il suo valore Ka. L'acido debole più forte è lo ione idronio (H 3 O + ), che è considerato il confine tra acidi deboli e acidi forti.
Dissociazione di acidi deboli
Gli acidi deboli ionizzano in modo incompleto; cioè, se questo acido debole è rappresentato in una formula di soluzione generale come HA, allora una quantità significativa di HA non dissociato sarebbe presente nella soluzione acquosa formata.
Gli acidi deboli seguono il seguente schema durante la dissociazione, dove H + è lo ione idronio in questo caso e A - rappresenta la base coniugata dell'acido.
La forza di un acido debole è rappresentata come costante di equilibrio o come percentuale di dissociazione. Come precedentemente affermato, l'espressione Ka è la costante di dissociazione di un acido, e questa è correlata alle concentrazioni di reagenti e prodotti in equilibrio nel modo seguente:
Ka = /
Più alto è il valore Ka, più sarà favorita la formazione di H + e più basso sarà il pH della soluzione. Il Ka degli acidi deboli varia tra i valori da 1,8 × 10 -16 a 55,5. Quegli acidi con un Ka inferiore a 1,8 × 10-16 hanno una forza acida inferiore dell'acqua.
L'altro metodo utilizzato per misurare la forza di un acido è studiare la sua percentuale di dissociazione (α), che varia da 0% <α <100%. È definito come:
α = / +
A differenza di Ka, α non è una costante e dipenderà dal valore di. In generale, il valore di α aumenterà al crescere del valore di. In questo senso, gli acidi diventano più forti a seconda del loro grado di diluizione.
Proprietà
Esistono numerose proprietà che determinano la forza di un acido e lo rendono più o meno forte. Tra queste proprietà vi sono la polarità e l'effetto induttivo, il raggio atomico e la forza di legame.
Polarità ed effetto induttivo
La polarità si riferisce alla distribuzione degli elettroni in un legame, che è la regione tra due nuclei atomici in cui condividono una coppia di elettori.
Più è simile l'elettronegatività tra due specie, più è equivalente la condivisione di elettroni; ma più è diversa l'elettronegatività, più tempo gli elettroni trascorreranno in una molecola che nell'altra.
L'idrogeno è un elemento elettropositivo, e maggiore è l'elettronegatività dell'elemento a cui si lega, maggiore è l'acidità del composto formato. Per questo motivo, un acido sarà più forte se si verifica tra il legame idrogeno e un elemento più elettronegativo.
Inoltre, l'effetto induttivo significa che l'idrogeno non ha bisogno di essere attaccato direttamente all'elemento elettronegativo affinché il composto aumenti la sua acidità. Per questo motivo, alcuni isomeri di sostanze sono più acidi di altri, a seconda della configurazione dei loro atomi nella molecola.
Raggio atomico e forza di legame
La forza del legame che lega l'idrogeno all'atomo che governa l'acido è un altro fattore importante nella definizione dell'acidità di una molecola. Questo, a sua volta, dipende dalla dimensione degli atomi che condividono il legame.
Per un acido chiamato HA, più aumenti la dimensione del suo atomo A, più diminuirà la forza del suo legame, quindi questo legame sarà più facile da rompere; questo rende la molecola più acida.
Gli atomi con raggi atomici più elevati trarranno beneficio dall'acidità grazie a questo dettaglio, poiché il loro legame con l'idrogeno sarà meno forte.
Esempi di acidi deboli
Esiste un gran numero di acidi deboli (soprattutto acidi). Questi includono:
- Acido solforoso (H 2 SO 3 ).
- Acido fosforico (H 3 PO 4 ).
- Acido nitroso (HNO 2 ).
- Acido fluoridrico (HF).
- Acido acetico (CH 3 COOH).
- Acido carbonico (H 2 CO 3 ).
- Acido benzoico (C 6 H 5 COOH).
Riferimenti
- Acido debole. (Sf). Estratto da en.wikipedia.org
- Biochimica essenziale. (Sf). Estratto da wiley.com
- CliffNotes. (Sf). Estratto da cliffsnotes.com
- Scienza, F. o. (Sf). Università di Waterloo. Estratto da science.uwaterloo.ca
- Anne Marie Helmenstine, P. (nd). ThoughtCo. Estratto da thoughtco.com