HCl이 H3O +보다 강한 산이라는 사실을 알고 있지만 그 이유를 알고 싶습니다. 산의 정의는 해리되어 H3O + 이온을 생성하는 물질입니다. 이 경우 H3O +는 해리 할 필요조차 없기 때문에 가능한 가장 강한 산이어야합니다 !!

댓글

  • chemguide.co.uk/physical/acidbaseeqia/theories.html
  • 정말 제 질문에 대한 답변입니다 ..
  • 당신의 정의가 잘못되었으며이 실수는 안타깝게도 흔히 발생합니다. Sth는 물이 아닌 무엇이든 양성자가되면 산성으로 작용합니다. H3O +는 희석 된 수용액에서 상당한 농도로 존재하는 가장 강한 산일뿐입니다.
  • @Mithoron H3O +에 대한 요점은 옳지 만 매우 이상한 방식입니다. 그러나 무엇이든 양성자 화하는 것은 가능한 가장 강한 산이 될 것입니다. 제 생각에는 " 무엇이 해당 화합물을 양성자 화하면 화합물을 향해 산 역할을한다는 것을 의미합니다 ".
  • 예, 그게 ' 내가 의미하는 바입니다. 저는 ' 모든 것을 말하지 않았습니다. 뭔가 ", 영어가 불완전해서 죄송합니다.

답변

여기에 오류가있을 수있는 제 의견이 있습니다. 수정을 환영합니다.

Brønsted의 정의를 사용하면 산도가 양성자를 방출하는 경향이 있습니다. 이것은 Arrhenius의 정의와 달리 수용액에 국한되지 않습니다. 그러나 산 수용액이 있으면 흥미로운 일이 발생합니다. H $ _3 $ O $ ^ + $ (또는 OH $ ^-$보다 강한 산성 HAc (또는 염기 B)) ) 다음을 통해 완전히 분리됩니다.

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

따라서 물에서 최대 산성 화합물은 하이드로 늄 이온 H $ _3 $ O $ ^ + $입니다. 예를 들어, 염산 수용액과 과염소산 용액을 pH로 구분할 수 없습니다. 산 강도에 따라 매우 강한 산의 순위를 매기려면 비 수성 용액을 사용하여 해리 상수를 결정하고 얻은 데이터는 대략 물로 전송됩니다. 또한 우리는 산의 용액 에 대해 이야기하고 있습니다.

특히 HCl의 경우 공액 산과 염기의 쌍을 나타낼 수 있습니다.

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

그러므로 두 산의 강도를 비교할 수 있습니다 : $ \ ce {HCl} $ 및 $ \ ce {H3O +} $. 우리는이 평형이 오른쪽으로 이동되어 염산이 더 강하다는 것을 알고 있습니다.

MukulGoyal의 댓글을 작성하기 위해 매우 늦은 편집 (불행히도 , 그는 질문에 대해 자세히 설명하지 않았습니다), 숫자로 :

  1. 산도의 정의가 경향입니까 H + 이온 또는 H3O + 이온을 제공하는 능력? 이것은 평형 H2O + H + —»H3O +가 매우 높은 평형 상수를 갖기 때문에 첫 번째 경우 H3O +는 물에서도 산성이 아니기 때문에 여기서 중요해 보입니다.

  2. 마찬가지로 용매가 NH3이더라도 NH3 + H3O + —»NH4 + + H2O의 평형 상수는 같은 이유로 매우 낮을 것입니다. 실제로 매우 약한 산입니다.

  3. Ka가 1보다 큰 산이 H3O +보다 더 강한 산이라는 것을 의미합니까?

먼저, 평형은 동적 이라는 것을 기억하십시오.

1) 제가 언급했듯이 Brønsted에 따르면 산도는 $ \ ce {H +} $를내는 경향입니다. $ \ ce {H2O} $, $ \ ce {H +} $는 평균적으로 6 개의 물 분자에 의해 용 매화되어 $ \ ce {H3O + (H2O) 6} $와 같은 종을 생성합니다 (자세한 내용은 Wikipedia

참조). a> 및 this ).

1) 및 2) $ \ ce {H3O +} $의 해리에 대해 이야기하는 것 같습니다. . 그러나 “매우 높음”및 “매우 낮음”과 같은 용어를 사용하고 있으므로 제 생각에는 오해의 소지가있는 토론이됩니다.

언제 언급 할 때

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

당신은 양성자가 어디에서 왔는지 기억해야합니다. 사실 당신이 말하는 것은

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

물의자가 양성자 화입니다. 항상 말하는 평형 상수를 계산해 보겠습니다.

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

글쎄요.물의 농도 (c = n / V = m / (V * M) = $ \ rho $ / M = 55,51 mol / L)는 순수한 물과 희석 된 용액에 대해 거의 일정하게 유지됩니다 (물 분자가 이온을 형성하지 않기 때문). ) 따라서 상수로 가져 와서 다음과 같이 산출합니다.

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

$ K_w $는 온도에 따라 달라지며 25 ° C에서 $ 10 ^ {-14} $ mol $ ^ 2 $ / L $ ^ {2} $와 같습니다. 순수한 물과 희석 된 용액에서도 일정하게 유지됩니다.

$ c (\ ce {H3O +}) = c (\ ce {OH-}) $ 인 순수한 물에서는

$$ K_w = c ^ 2 ( \ ce {H3O +}) $$

및

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

이것은 내가 생각하는 것처럼, 순수한 물에 대한 자기 양성자 평형에서 $ \ ce {H3O +} $의 농도를 알려주는 것입니다. 그건 그렇고, pH는 다음과 같이 정의되기 때문에 :

$$ pH = -lg ~ c ~ (\ ce {H3O +}) $$

at pH = 7 (neutral) , $ \ ce {H3O +} $ 및 $ \ ce {OH-} $는 같습니다. 희석 된 용액에서 같지 않으면 다른 하나를 사용하여 하나를 계산할 수 있습니다.

또한 Brønsted–Lowry 이론에서 산과 염기는 Wikipedia에 언급 된 것처럼 서로 반응하는 방식으로 정의된다는 것을 기억하십시오. 지금까지 우리는 물과 그 자체 양성자 화만을 살펴 보았고, 용매와 다른 분자는 없으며, 자체 산성과 염기도를 가지고 있습니다.

2) 암모니아에서 용매로 언급 한 반응에 관해서는, 우선 $ \ ce {H3O +} $가 어딘가에서 나와야합니다. 두 번째로, 상수가 실제로 설명 할 수 있을지 확신 할 수 없습니다. 여기서는 암모니아 (양쪽 성 작용을하는)가 염기 역할을하여 양성자를 매우 행복하게 받아 들일 것이라고 생각합니다. 누구나 이에 대한 통찰력을 제공 할 수 있다면 좋을 것입니다.

3) 산성 강도는 $ pK_a $를 사용하여 정의됩니다. 이것은 $ pK_a $ = -lg $ K_a $로 주어집니다. 경험상 $ pK_a $가 농도를 통해 정의되면 $ pK_a $의 하이드로 늄 이온은 0이고 활동을 통해 정의되면 -1.7 ( -1.74, 더 정확하게 말하면 $ \ ce {OH-} $의 경우 유사한 $ pK_b $는 집중을 통해 14, 활동을 통해 15.7입니다.

Ka에 대한 질문으로 돌아갑니다. -lg (1) = 0이기 때문에 1 “보다 큽니다.

예를 들어, 여기 에서 강도 테이블. 또한 그런데 오르토 크레졸이 손을 빌려준 문제에 대한이 훌륭한 토론 을 참조하고 싶습니다.

또한 이것을 추가하기 위해 강산은 $ pK_a $ < 0이고 약산은 $ pK_a $> 0입니다 (다시 말하지만 이것은 농도를 통해입니다-예 : 여기에있는 Wikipedia 에서는 -1.74를 사용합니다.

누구나 수정을 환영합니다!

댓글

  • 이것은 훌륭한 답변입니다. $에 어떤 일이 발생하는지 명확히하는 것이 좋습니다. \ ce {HCl} $는 혼동을 피하기 위해 수용액에서 사용합니다.
  • 답변에 감사하지만 여기에 세 가지 질문이 있습니다. 1) 산도의 정의가 H + 이온 또는 H3O + 이온을 제공하는 경향입니까? ? 첫 번째 경우에 H3O +는 평형 H2O + H + — » H3O +가 매우 높은 평형 상수를 갖기 때문에 물에서 산성이되지 않기 때문에 여기서 문제가되는 것 같습니다. 2) S 유사하게 용매가 NH3 인 경우에도 NH3 + H3O + — » NH4 + + H2O의 평형 상수는 같은 이유로 매우 낮으므로 실제로는 매우 약한 산. 3) Ka가 1보다 큰 산이 H3O +보다 더 강한 산이된다는 대답이 있습니까?
  • 1) 산과 염기에 대한 이론을 읽으십시오. orthocresol이 준 링크는 좋은 출발점입니다. Br ø nsted 정의에 따르면 산은 H +의 기증자입니다. 당신이 기록한 평형은 ' 문맥에서 많은 의미를 갖지 않으므로 의미하는 바를 명확히하고 왜 높은 상수를 가져야 하는지를 명확히하십시오. 2) 약산이란 무엇입니까? H3O +? 암모니아에는 어떻게 존재할까요? 왜이 평형이 왼쪽으로 이동 될 것이라고 생각합니까? 3) H3O +의 pKa는 0 (Ka가 아님)입니다. Ka가 더 높은 산 (pKa가 더 낮음)이 더 강합니다 (편집 : " 낮은 " 이전에 작성했지만 ' 틀 렸습니다. Ka 정의도 잘못되었습니다. 죄송합니다.
  • @MukulGoyal I ' 답변을 개선하고 싶지만 귀하의 질문에 대해 언급 한 내용을 설명해주세요.
  • @MukulGoyal I ' 어쨌든 귀하의 의견에 답변을 시도했습니다. 도움이 될 수도 있습니다. 🙂 모두-나 ' 수정 해 주셔서 감사합니다. 🙂

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