Ik weet dat zwavelzuur een sterk zuur is en azijnzuur een zwak zuur. Maar als ik ze in hun chemische symbool schrijf.
Zwavelzuur: $ \ ce {H2SO4} $
Azijnzuur: $ \ ce {CH3COOH} $
Ik realiseer me dat azijnzuur 4 waterstofatomen heeft, terwijl zwavelzuur slechts 2 waterstofatomen heeft. Dus, zou “azijnzuur niet sterker moeten zijn dan zwavelzuur?
Antwoord
Kijken naar de structuren van die twee zuren zou kunnen helpen . In beide gevallen maken de zure waterstofatomen deel uit van hydroxylgroepen. Vanwege polariteit en het inductieve effect is de OH-binding zwakker dan CH-bindingen die erg sterk zijn. Als gevolg hiervan is het bijna onmogelijk voor koolstof om waterstof te verliezen. zonder enige eliminatiereactie, terwijl de OH-binding kan autoprotolyse met andere OH-bindingen (zelfs water). De zwakte van de O-H-binding is de basis voor de zuurgraad van die waterstofatomen. CH-bindingen zijn in wezen niet-zuur, met pKa-waarden rond 45-50.
Answer
De pKa van een zuur vertelt je hoe sterk het zuur is.
$ pKa = -log ([H ^ +] [A ^ -] / [HA]) = – log (Ka) $ waarbij $ A $ de geconjugeerde base is van het zuur (de soort die overblijft als het proton dissocieert). Een lage waarde voor $ pKa $ geeft het sterkere zuur aangezien een hoge waarde voor $ Ka $ aangeeft dat het evenwicht $ \ ce {HA < = > H + + A -} $ ligt ver naar rechts.
Er zijn een aantal factoren die ervoor zorgen dat de evenwichtspositie van een zuur ver naar rechts ligt. Verreweg het belangrijkste is de stabiliteit van de geconjugeerde base ($ A ^ – $). In uw voorbeeld is de reden $ \ ce {H2SO4} $ zo veel zuurder dan $ \ ce {CH3COOH} $ omdat het meer resonantiestructuren kan vormen dan ethaanzuur, zodat het de negatieve lading beter. Ook het inductieve effect van de alkylgroep destabiliseert de negatieve geconjugeerde base. Er zijn meer redenen, maar dit is de belangrijkste.
Antwoord
Zwavelzuur is een sterk zuur; wanneer het in water wordt geplaatst, valt het volledig uiteen in $ H ^ + $ en $ HSO_4 ^ – $. Terwijl azijnzuur dissocieert in $ H ^ + $ en $ CH_3COO ^ – $; maar omdat het een zwak zuur is, blijven sommige moleculen $ CH_3COOH $.
Het verschil tussen een sterk en een zwak zuur is niet noodzakelijk hun zuurgraad; het is de mate waarin ze dissociëren. Zoals de vorige beantwoorder zei, zouden we, gezien de aard van de binding van de 3 waterstofmoleculen in acetaat, het niet als een zuur beschouwen omdat ze niet zo gemakkelijk in $ H ^ + $ -ionen breken.
Reacties
- Welkom bij Chemistry.SE! Om vertrouwd te raken met deze pagina, volgt u de rondleiding en bezoekt u het Helpcentrum . Bovendien laat deze tutorial zien hoe wiskundige en chemische formules mooi kunnen worden opgemaakt op deze site.