Sé que el ácido sulfúrico es un ácido fuerte y el ácido acético es un ácido débil. Sin embargo, cuando los escribo en su símbolo químico.
Ácido sulfúrico: $ \ ce {H2SO4} $
Ácido acético: $ \ ce {CH3COOH} $
Me doy cuenta de que el ácido acético tiene 4 átomos de hidrógeno mientras que el ácido sulfúrico tiene solo 2 átomos de hidrógeno. Entonces, ¿no debería el ácido acético ser más fuerte que el ácido sulfúrico?
Respuesta
Observar las estructuras de esos dos ácidos podría ayudar . En ambos casos, los hidrógenos ácidos forman parte de grupos hidroxilo. Debido a la polaridad y al efecto inductivo, el enlace OH es más débil que los enlaces CH, que son muy fuertes. Como resultado, es casi imposible que el carbono pierda un hidrógeno. sin algún tipo de reacción de eliminación, mientras que el enlace OH puede autoprotolizarse con otros enlaces OH (incluso agua). La debilidad del enlace O-H es la base de la acidez de esos hidrógenos. Los enlaces CH son esencialmente no ácidos y tienen valores de pKa alrededor de 45-50.
Respuesta
El pKa de un ácido te dice qué tan fuerte es el ácido.
$ pKa = -log ([H ^ +] [A ^ -] / [HA]) = – log (Ka) $ donde $ A $ es la base conjugada de el ácido (la especie que queda cuando el protón se disocia). Un valor bajo para $ pKa $ da el ácido más fuerte ya que un valor alto para $ Ka $ indica que el equilibrio $ \ ce {HA < = > H + + A -} $ se encuentra bien a la derecha.
Hay una serie de factores que hacen que la posición de equilibrio de un ácido esté muy a la derecha. De lejos, el más importante es la estabilidad de la base conjugada ($ A ^ – $). En su ejemplo, la razón $ \ ce {H2SO4} $ es mucho más ácido que $ \ ce {CH3COOH} $ porque puede formar más estructuras de resonancia que el ácido etanoico, por lo que distribuye la carga negativa mejor. También el efecto inductivo del grupo alquilo desestabiliza la base conjugada negativa. Hay más razones, pero esta es la más importante.
Respuesta
El ácido sulfúrico es un ácido fuerte; cuando se coloca en agua, se disocia completamente en $ H ^ + $ y $ HSO_4 ^ – $. Mientras que el ácido acético se disocia en $ H ^ + $ y $ CH_3COO ^ – $; pero al ser un ácido débil, algunas de las moléculas permanecen como $ CH_3COOH $.
La diferencia entre un ácido fuerte y uno débil no es necesariamente su nivel de acidez; es el grado en que se disocian. Además, como dijo la respuesta anterior, debido a la naturaleza del enlace de las 3 moléculas de hidrógeno en el acetato, no lo consideraríamos un ácido porque no se rompen en iones $ H ^ + $ tan fácilmente.
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