硫酸は強酸であり、酢酸は弱酸であることを私は知っています。ただし、化学記号で書くと。

硫酸:$ \ ce {H2SO4} $

酢酸:$ \ ce {CH3COOH} $

酢酸には水素が4原子あるのに対し、硫酸には水素が2原子しかないことに気づきました。では、「酢酸は硫酸よりも強いのではないでしょうか?

回答

これら2つの酸の構造を調べると、役立つ場合があります。どちらの場合も、酸性水素はヒドロキシル基の一部です。極性と誘導効果のために、OH結合は非常に強いCH結合よりも弱いです。その結果、炭素が水素を失うことはほぼ不可能です。ある種の脱離反応なしで、OH結合は他のOH結合(水でさえ)と自己分解することができます。 O-H結合の弱さは、これらの水素の酸性度の基礎です。 CH結合は本質的に非酸性であり、pKa値は約45〜50です。

回答

酸のpKaからわかります酸の強さ。

$ pKa = -log([H ^ +] [A ^-] / [HA])=-log(Ka)$ここで、$ A $はの共役塩基です。酸(プロトンが解離するときに残る種)。 $ pKa $の値が低いと、酸が強くなります。$ Ka $の値が高いと、平衡$ \ ce {HA < = > H + + A-} $は右にあります。

酸の平衡位置を右に置くには、いくつかの要因があります。最も重要なのは安定性です。共役塩基の($ A ^-$)。あなたの例では、$ \ ce {H2SO4} $が$ \ ce {CH3COOH} $よりもはるかに酸性である理由は、エタン酸よりも多くの共鳴構造を形成できるため、分布します。負の電荷が良くなります。また、アルキル基の誘導効果により、負の共役塩基が不安定になります。理由は他にもありますが、これが最も重要です。

回答

硫酸は強酸です。水中に置くと完全に$ H ^ + $と$ HSO_4 ^-$に解離します。酢酸は$ H ^ + $と$ CH_3COO ^-に解離します。 $;しかし弱酸であるため、一部の分子は$ CH_3COOH $のままです。

強酸と弱酸の違いは、必ずしもそれらの酸性度のレベルではありません。それは彼らが解離する程度です。また、前の回答者が言ったように、酢酸塩中の3つの水素分子の結合の性質により、$ H ^ + $イオンに簡単に分解されないため、酸とは見なされません。

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