pKa اسیدهای قوی و ضعیف

pKa اسیدهای قوی و ضعیف:
برای تعیین اینکه آیا یک اسید قوی یا ضعیف است، می توانید از تعادل اسیدی Ka یا pKa استفاده کنید. اسیدهای قوی مقادیر Ka بالا یا pKa کوچک دارند، اسیدهای ضعیف دارای Ka بسیار کوچک یا مقدار pKa بزرگ هستند.

قوی و ضعیف در مقابل غلیظ و رقیق:
مراقب باشید اصطلاحات قوی و ضعیف را با غلیظ و رقیق اشتباه نگیرید. یک اسید غلیظ حاوی مقدار کمی آب است. به عبارت دیگر، اسید غلیظ است. یک اسید رقیق یک محلول اسیدی است که حاوی مقدار زیادی از حلال است.

اگر محلول 12 مولار اسید استیک دارید، غلیظ است، اما هنوز هم یک اسید ضعیف است. مهم نیست که چقدر آب را حذف کنید.از طرف دیگر، یک محلول HCl 0.0005 M رقیق و در عین حال هنوز قوی است.

قوی در مقابل خورنده:
می توانید اسید استیک رقیق شده (اسید موجود در سرکه) بنوشید، اما نوشیدن همان غلظت اسید سولفوریک باعث سوختگی شیمیایی می شود. دلیل آن این است که اسید سولفوریک بسیار خورنده است، در حالی که اسید استیک به این اندازه فعال نیست.

در حالی که اسیدها تمایل به خوردگی دارند، قویترین سوپر اسیدها (کربورن ها) در واقع خورنده نیستند. اسید هیدروفلوئوریک، اگرچه یک اسید ضعیف است، اما می تواند از روی دست شما عبور می کند و به استخوان ها برسد.

اسید و باز مزدوج:
همانطور که گفته شد یک اسید ضعیف، اسیدی است که به طور جزئی در محلول آبی یا آب به یون های سازنده اش تفکیک می‌شود.در مقابل، یک اسید قوی به طور کامل در آب جدا می شود. باز مزدوج یک اسید ضعیف یک باز قوی است، در حالی که اسید مزدوج یک باز ضعیف یک اسید قوی است. در همان غلظت، اسیدهای ضعیف دارای pH بالاتر از اسیدهای قوی هستند.

چرا اسیدهای ضعیف، ضعیف هستند؟
اینکه یک اسید کاملاً در آب یونیزه شود یا نه بستگی به قطبیت یا توزیع الکترونها در یک پیوند شیمیایی دارد. هنگامی که دو اتم در یک پیوند تقریباً دارای مقادیر الکترونگاتیوی یکسان هستند، الکترون ها به طور مساوی مشترک هستند و مقادیر مساوی از زمان را با هر اتم صرف می کنند (یک پیوند غیر قطبی).

از طرف دیگر، هنگامی که تفاوت الکترونگاتیویتی قابل توجهی بین اتم ها وجود داشته باشد، جدائی از بار وجود دارد. در نتیجه، الکترونها بیشتر از یک اتم به یک اتم کشیده می شوند (پیوند قطبی یا پیوند یونی).

اتم های هیدروژن هنگام پیوند دادن به یک عنصر الکترونگاتیو بار مثبت کمی دارند. اگر چگالی الکترون کمتر با هیدروژن وجود داشته باشد، یونیزه شدن آسان تر می شود و مولکول اسیدی تر می شود. اسیدهای ضعیف زمانی شکل می گیرند که قطبیت کافی بین اتم هیدروژن و اتم دیگر در پیوند وجود نداشته باشد تا امکان حذف آسان یون هیدروژن فراهم شود.

یکی دیگر از عواملی که در استحکام یک اسید تأثیر می گذارد، اندازه اتم است که به هیدروژن متصل است. با افزایش اندازه اتم، قدرت پیوند بین دو اتم کاهش می یابد. این باعث می شود شکاف پیوند برای آزاد سازی هیدروژن آسان تر شود و استحکام اسید را افزایش می دهد.

چگونه با خیال راحت اسید و آب را مخلوط کنیم؟

فقط به یاد داشته باشید: اسید را اضافه کنید. یک راه آسان برای به خاطر سپردن این قانون جمله "اضافه کردن اسید" است.

هنگامی که می خواهید اسید را با آب مخلوط می کنید، ترتیب افزودن اسید به آب به جای روش افزودن آب به اسید، بسیار مهم است. اهیمت این امر به این دلیل است که اسید و آب در یک واکنش شدید گرمازا واکنش نشان می دهند و گرما آزاد می کنند که گاهی منجر به جوشیدن آن می‌شود.

اگر اسید را به آب اضافه کنید، بعید است منجر به پاشیدن آن ب بیرون از ظرف شود، با این وجود حتی اگر این کار را انجام داده باشید، احتمال بروز صدمات کمتر از آن است که به اشتباه آب را به اسید را اضافه کرده باشید. وقتی آب را به اسید اضافه می کنید، آب جوش می آید و اسید ممکن است به بیرون پاشیده شود!

در برابر اسیدهای قوی بیشتر احتیاط کنید:
این قانون به ویژه در صورت کار با اسیدهای قوی که کاملاً با آب واکنش نشان می دهند بسیار مهم است. مخلوط کردن اسید سولفوریک و آب بسیار خطرناک است زیرا این اسید به اندازه کافی خورنده است که بلافاصله پوست و لباس را بسوزاند.

هنگام مخلوط کردن اسید سولفوریک یا اسید قوی دیگر، با یک حجم آب به اندازه کافی بزرگ شروع کنید تا گرمای واکنش را جذب کند. اسید را در مقادیر کمی اضافه کرده و قبل از افزودن مقادیر بیشتر محلول را کاملاً هم بزنید.

رعایت نکات ایمنی:
به دلیل خطر پاشش و رها شدن گازهای خطرناک، اسیدها و آب باید زیر یک هود مخلوط شوند. استفاده از عینک محافظ، دستکش و یک روپوش آزمایشگاهی ضروری است.

در صورت پاشیده شدن اسید چکاری باید انجام داد؟
در بیشتر موارد، با استفاده از مقادیر زیاد آب زیاد ناحیه آسیب دیده ناشی از اسیدپاشی باید شستشو داده شود. اگرچه یک باز قوی اسید را سریعتر از یک باز ضعیف خنثی می کند، اما هرگز از باز قوی نباید استفاده شود زیرا واکنش بین یک باز قوی و اسید گرمای زیادی را آزاد می کند و سوختگی را تشدید می‌کند.