Jeg ved, at svovlsyre er en stærk syre, og eddikesyre er en svag syre. Men når jeg skriver dem i deres kemiske symbol.
Svovlsyre: $ \ ce {H2SO4} $
Eddikesyre: $ \ ce {CH3COOH} $
Jeg er klar over, at eddikesyre har 4 atomer hydrogen, mens svovlsyre kun har 2 atomer hydrogen. Så burde ikke eddikesyre være stærkere end svovlsyre?
Svar
At se på strukturen af disse to syrer kan hjælpe I begge tilfælde er de sure hydrogener en del af hydroxylgrupper. På grund af polaritet og den induktive virkning er OH-bindingen svagere end CH-bindinger, som er meget stærke. Som et resultat er det næsten umuligt for kulstof at miste et brint uden nogen form for eliminationsreaktion, hvorimod OH-bindingen kan autoprotolyseres med andre OH-bindinger (endda vand). O-H-bindingens svaghed er grundlaget for surhedsgraden af disse hydrogener. CH-bindinger er i det væsentlige ikke-sure og har pKa-værdier omkring 45-50.
Svar
En syres pKa fortæller dig hvor stærk syren er.
$ pKa = -log ([H ^ +] [A ^ -] / [HA]) = – log (Ka) $ hvor $ A $ er den konjugerede base af syren (arten der er tilbage, når protonen dissocieres). En lav værdi for $ pKa $ giver den stærkere syre, da en høj værdi for $ Ka $ indikerer, at ligevægten $ \ ce {HA < = > H + + A -} $ ligger godt til højre.
Der er en række faktorer, der gør, at en syres ligevægtsposition ligger langt til højre. Langt det vigtigste er stabiliteten af konjugatbasen ($ A ^ – $). I dit eksempel kan årsagen $ \ ce {H2SO4} $ så meget surere end $ \ ce {CH3COOH} $ fordi er kan danne flere resonansstrukturer end ethansyre, så den fordeler den negative ladning bedre. Også den induktive effekt af alkylgruppen destabiliserer den negative konjugatbase. Der er flere grunde, men dette er den vigtigste.
Svar
Svovlsyre er en stærk syre; når den placeres i vand, adskiller den sig fuldstændigt i $ H ^ + $ og $ HSO_4 ^ – $. Mens eddikesyre adskiller sig i $ H ^ + $ og $ CH_3COO ^ – $; men som en svag syre, forbliver nogle af molekylerne som $ CH_3COOH $.
Forskellen mellem en stærk og en svag syre er ikke nødvendigvis deres surhedsgrad; det er i hvilken grad de adskiller sig. Som tidligere svarer sagde, på grund af bindingen af de 3 hydrogenmolekyler i acetat, ville vi ikke betragte det som en syre, fordi de ikke bryder ind i $ H ^ + $ ioner så let.
Kommentarer
- Velkommen til Chemistry.SE! For at gøre dig bekendt med denne side, tag turen og besøg Hjælp . Desuden viser denne tutorial , hvordan matematiske og kemiske formler kan formateres pænt på dette websted.