Acid puternic
Un acid puternic este un acid care, în soluție apoasă , se va disocia complet în ioni H + și o bază foarte scăzută așa-numita bază conjugată a acidului.
Definiție
Reacția de disociere a unui acid puternic HA în apă este după cum urmează (semnul „→” indică faptul că este o reacție totală):
HA (aq) → H + (aq) + A - (aq),anion A - fiind baza conjugată a acidului HA.
Pentru un diacid , cum ar fi acidul sulfuric (H 2 SO 4), calificativul acidului puternic se referă doar la primul atom de hidrogen :
H 2 SO 4 (aq) → H + (aq) + HSO 4 - (aq),în timp ce al doilea atom de hidrogen al acidului sulfuric este doar slab acid (semnul " " subliniază că disocierea este parțială):
HSO 4 - (aq) H + (aq) + SO 4 2− (aq).
Mai precis, se spune că un acid este "puternic" atunci când p K a (legat de constanta de aciditate K a prin p K a = -log 10 K a ) în soluție apoasă este mai mic decât cel al cationului oxonium H 3 O +, prezent în mod natural în apă prin autoprotoliză , care este p K a = -1,74 : peste această valoare, ionii oxoniu sunt mai buni donatori de protoni decât acidul, a cărui fracție nu este deci disociată, ceea ce definește un acid slab; sub această valoare, toate moleculele de acid sunt disociate, ceea ce definește în mod clar un acid puternic.
Utilizări
Acizii puternici sunt utilizați în principal pentru:
- a analizelor acide;
- hidrolizată .
Unul dintre avantajele acizilor tari este că o cantitate mică este suficientă pentru a acidifica o soluție; uneori sunt suficiente câteva picături de acid. Un acid puternic se disociază, eliberând o cantitate mare de ioni oxoniu, ceea ce scade pH - ul unei soluții. Prin definiție, cu cât o soluție conține mai mulți ioni de oxoniu, cu atât este mai acidă. O soluție acidă permite ruperea anumitor legături chimice , care uneori este de mare folos.
Un acid puternic reacționează rapid cu o bază puternică , reacția este completă și exotermă ; pot avea loc proiecții.
Exemple
Printre acizii puternici se numără:
- acidul clorhidric , soluția apoasă de acid clorhidric HCI;
- acid sulfuric H 2 SO 4 ;
- acid azotic HNO 3 ;
- acidul iodhidric , soluția apoasă de acid iodhidric HI;
- acidul bromhidric soluția apoasă de acid bromhidric HBr;
- acidul percloric HClO 4 ;
- acidul cloric HClO 3 ;
- acidul permanganic HMnO 4 ;
- acidul manganic H 2 MnO 4.
Acești acizi puternici se disociază complet în apă, astfel încât moleculele inițiale (HCI, HBr, HI, HNO 3, HClO 4, H 2 SO 4) dispar, eliberând cationi oxonium H 3 O +și anioni diferiți :
- clorhidric de acid comunicatelor de clorura de ioni de Cl - :
- cu acid bromhidric eliberează bromura ionilor Br - :
- a acidului iodhidric eliberează iodura de ioni I - :
- a acidului azotic elibereaza nitrati ionii NO 3 - :
- la acid percloric eliberează perclorat ion ClO 4 - :
Unii acizi sunt mai puternici decât acidul sulfuric și, prin urmare, sunt denumiți „ superacizi ”, inclusiv:
- fluoroantimonique acidului HF · SBF 5 ;
- acidul Magic HSO 3 F · SBF 5 ;
- acidul trifluormetansulfonic sau acidul triflic HSO 3 CF 3 ;
- acid fluorosulfonic sau acidul fluorsulfonic HSO 3 F ;
- acidul disulfuric ( oleum ) H 2 S 2 O 7.
Securitate
Acizii puternici sunt produse care trebuie manipulate cu grijă. La utilizarea acestora trebuie respectate regulile de siguranță. Trimiterile la amenințare în conformitate cu sistemul armonizat GHS și adaptarea sa europeană (Regulamentul CE nr . 1272/2008) sunt:
- H314: provoacă arsuri severe ale pielii și leziuni oculare;
- H318: provoacă leziuni oculare grave.
Majoritatea acizilor puternici sunt corozivi, dar acest lucru nu este întotdeauna cazul: Carboranul este un superacid de un milion de ori mai acid decât acidul sulfuric, dar este complet necoroziv. Pe de altă parte, acidul sulfuric este extrem de coroziv și provoacă arsuri grave.