どちらがより強い酸ですか：H3O +またはHCl？

これが私の意見です。エラーが発生する可能性があります。修正は大歓迎です。

ブレンステッドの定義を使用すると、酸性度はプロトンを放出する傾向があります。これは、アレニウスの定義とは異なり、水溶液に限定されません。ただし、酸の水溶液を 持っている場合は、何か興味深いことが起こります。H$ _3 $ O $ ^ + $（またはOH $ ^-$）よりも強い酸HAc（または塩基B）です。 ）次の方法で完全に分離します：

$$ \ ce {H2O + HAc < = > H3O + + Ac-} $$または$$ \ ce {H2O + B < = > OH- + BH +} $$

したがって、水中の最大酸性化合物はヒドロニウムイオンH $ _3 $ O $ ^ + $です。たとえば、塩酸水溶液と過塩素酸水溶液をpHで区別することはできませんでした。非常に強い酸を酸の強さでランク付けするには、非水溶液を使用して解離定数を決定し、得られたデータをほぼ水に転送します。溶媒。また、酸の溶液について話していることに注意してください。

特にHClの場合、共役酸と塩基のペアを表すことができます。

$$ \ ce {H2O〜（〜base〜1）+ HCl〜（〜acid〜2）< = > H3O +〜（ 〜acid〜1）+ Cl-〜（〜base〜2）} $$

したがって、$ \ ce {HCl} $と$ \ ce {H3O +}の2つの酸の強さを比較できます。 $。この平衡が右にシフトしているため、塩酸が強くなっていることがわかっています。

MukulGoyalによるコメントに答えるために、非常に遅い編集を行っています（残念ながら、彼は「彼の質問について詳しく述べなかった）、番号で：

1. 酸性度の定義は傾向ですH +イオン、またはH3O +イオンを与える必要がありますか？平衡H2O + H + —»H3O +は非常に高い平衡定数を持っているため、最初のケースではH3O +は水中でも酸性ではないためです。

2. 同様に、溶媒がNH3であっても、同じ理由でNH3 + H3O + —»NH4 + + H2Oの平衡定数は非常に低くなるため、実際には非常に弱い酸です。

3. あなたの答えは、Kaが1より大きい酸は、H3O +よりも強い酸になることを意味しますか？

まず、平衡は動的であることを忘れないでください。

1）前述したように、ブレンステッドによれば、酸性度は$ \ ce {H +} $を放出する傾向です。$ \ ce {H2O} $では、$ \ ce {H +} $は、平均して6つの水分子によって溶媒和され、$ \ ce {H3O +（H2O）6} $のような種を生成します（詳細については、ウィキペディアおよび this ）。

1）および2）$ \ ce {H3O +} $の解離について話しているようです。 。しかし、あなたは「非常に高い」や「非常に低い」などの用語を使用しているので、私の意見では、一種の誤解を招く議論になります。

言及する場合

$$ \ ce {H2O + H + < = > H3O +} $$

陽子はどこかから来ている必要があることを覚えておく必要があります。実際、あなたが話しているのは

$$ \ ce {H2O + H2O < = > H3O + + OH-} $$

これは水の自動プロトン化です。いつも話している平衡定数を計算してみましょう：

$$ K = \ cfrac {c（\ ce {H3O +}）〜\ cdot〜c（\ ce {OH-}） } {c ^ 2〜（\ ce {H2O}）} $$

ええと、何だと思いますか？水の濃度（c = n / V = m /（V * M）= $ \ rho $ / M = 55,51 mol / L）は、純水と希釈溶液ではほぼ一定のままです（イオンを形成する水分子が少ないため） ）、したがって、定数に取り込まれ、次のようになります。

$$ K_w = c（\ ce {H3O +}）〜\ cdot〜c（\ ce {OH-}）$$

$ K_w $は温度に依存し、25°Cで$ 10 ^ {-14} $ mol $ ^ 2 $ / L $ ^ {2} $に等しくなります。純水でも希釈液でも一定です。

$ c（\ ce {H3O +}）= c（\ ce {OH-}）$である純水中では、

$$ K_w = c ^ 2（ \ ce {H3O +}）$$

および

$$ c（\ ce {H3O +}）= 1.0 * 10 ^ {-7} 〜mol〜 / 〜L〜 $ $

これは、私が思うに、純水の自己プロトン化平衡における$ \ ce {H3O +} $の濃度を示すという点で、あなたが話していたことを本質的に定量化します。ちなみに、pHは次のように定義されているため：

$$ pH = -lg〜c〜（\ ce {H3O +}）$$

pH = 7（中性） 、$ \ ce {H3O +} $と$ \ ce {OH-} $は等しい。希釈溶液では、それらが等しくない場合、もう一方を使用して一方を計算できます。

また、ブレンステッド-ローリー理論では、ウィキペディアで言及されているように、酸と塩基は互いに反応する方法によって定義されることを忘れないでください。これまでのところ、水とその自己プロトン化のみを調べており、独自の酸性度と塩基性を持っている溶媒やその他の分子は調べていません。

2）溶媒としてのアンモニアで言及した反応については、まず、$ \ ce {H3O +} $はどこかから来る必要があります（の水溶液をいくつか落とすと想像してみましょう）第二に、あなたがそれを説明するように定数が実際にあるかどうかはわかりません-ここでは、アンモニア（両性を振る舞う）が塩基として作用し、プロトンをかなり喜んで受け入れると思います。誰かがこれについて洞察を提供できれば、それは素晴らしいことです。

3）酸の強さは$ pK_a $を使用して定義されます。これは$ pK_a $ = -lg $ K_a $で与えられます。私の経験から、$ pK_a $が濃度で定義されている場合、ヒドロニウムイオンの$ pK_a $は0であり、アクティビティで定義されている場合は-1.7（ -1.74、より正確には、同様に、$ \ ce {OH-} $の場合、類似の$ pK_b $は、集中によって14、アクティビティによって15.7です。

「Ka」に関する質問に戻ります。 -lg（1）= 0であるため、1 “より大きい場合はほぼ正しいようです。

酸を参照しますたとえば、強度テーブルはここです。また、この問題に関するすばらしい議論を紹介したいと思います。ちなみに、オルソクレゾールが手を貸してくれました。

また、これを追加するだけで、強酸は$ pK_a $ < 0になり、弱酸は$ pK_a $> 0になります（これも濃度によるものです-たとえば、ここウィキペディアでは -1.74を使用しています。

皆さん、訂正は大歓迎です！

コメント

• これは優れた回答です。$がどうなるかを明確にしたいと思うかもしれません。混乱を避けるために、水溶液中の\ ce {HCl} $。
• 回答ありがとうございますが、ここに3つの質問があります。1）酸性度の定義はH +イオンまたはH3O +イオンを与える傾向ですか。 ？最初のケースでは、平衡H2O + H + — » H3O +の平衡定数が非常に高いため、H3O +は水中で酸性にならないため、ここで問題になるようです。2）S同様に、溶媒がNH3の場合でも、NH3 + H3O + — » NH4 + + H2Oの平衡定数は、同じ理由で非常に低くなるため、実際には非常に弱い酸。 3）あなたの答えは、Kaが1より大きい酸は、H3O +よりも強い酸になることを意味しますか？
• 1）酸と塩基に関する理論を読んでください。オルソクレゾールが与えたリンクは良い出発点です。 Br øの定義によると、酸はH +のドナーです。あなたが指摘した均衡は'文脈からはあまり意味がないので、あなたが何を意味するのか、そしてなぜそれが高い定数を持つべきなのかを明確にしてください。 2）弱酸とは何ですか？ H3O +？それはどのようにしてアンモニアに存在するようになるのでしょうか？なぜこの均衡が左にシフトすると思いますか？ 3）H3O +のpKaは0です（Kaではありません）。 Kaが高い（pKaが低い）酸の方が強い（編集：以前に"低い"と書いた、その'間違っており、Kaの定義も間違っていました。申し訳ありません。
• @MukulGoyal I '答えを改善したいのですが、私があなたの質問について言及したことを明確にしてください。
• @MukulGoyal I 'とにかくあなたのコメントに答えようとしました-多分これは助けになります:)みんな-私'修正に感謝します：）