jonizacja to zjawisko chemiczne, w którym substancja kwasowa (o ogólnym wzorze HX), po rozpuszczeniu w wodzie, powoduje powstanie dwóch jonów: kationu hydroniowego (H3O+ lub H+) i dowolny anion (X-). Zjawisko jest reprezentowane przez równanie. Popatrz:
HX + H2O → H3O+ + X-
Podczas jonizacji tylko jonizujące się wodory z kwas przekształcają się one w kationy hydroniowe, czynnik zależny również od zdolności jonizacyjnej tego kwasu, czyli od stopnia jonizacji (α). Tak więc nie każdy wodór tworzy wodór, chyba że kwas ma stopień jonizacji równy 100%.
Jednak kiedy jesteśmy budowanie równania jonizacji, nie bierzemy pod uwagę stopnia jonizacji kwasu, ale ilość jonizujące wodory które on przedstawia.
Z reguły uważamy, że jonizujący wodór to cały wodór obecny w kwasie bezwodnikowym. W przypadku kwasów tlenowych tylko wodory związane z atomami węgla ulegają jonizacji, co widać na poniższym wzorze strukturalnym:
Kwas fosforowy ma trzy jonizowane wodory
Analizując powyższy wzór strukturalny, widzimy, że omawiany kwas ma trzy atomy wodoru związane z atomami tlenu. Jako taki ma w sumie trzy jonizujące wodory.
Zobacz kilka przykładów montażu równania jonizacji niektórych kwasów:
Przykład 1: Kwas bromowodorowy (HBr)
HBr + H2O → H3O+ + Br-
Kwas bromowodorowy jest kwasem wodorowym zawierającym tylko jeden wodór w swoim składzie. Ponieważ cały wodór w wodorokwasie może być zjonizowany, tworzy się tylko wtedy, gdy rozpuszcza się w wodzie jeden mol kationu hydroniowego to jest anion bromkowy (Br-).
Przykład 2: siarkowodór (H2S)
H2T+ 2 H2O → 2 H+ + S-2
Siarkowodór jest kwasem wodorowym zawierającym w swoim składzie dwa wodory. Ponieważ cały wodór w wodorokwasie może być zjonizowany, tworzy się, gdy rozpuszcza się w wodzie, dwa mole kationów hydroniowych to jest anion siarczkowy (S-2). Do tego użyliśmy dwa mole wody.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Przykład 3: kwas manganowy (H2MnO4)
H2MnO4 + 2 H2O → 2 H3O+ + MnO4-2
Kwas manganowy jest kwasem tlenowym zawierającym w swoim składzie dwa atomy wodoru. Tak jak w kwasach tlenowych tylko wodór związany z tlenem jest jonizowany – w przypadku kwasu manganowego są to dwa wodory – powstanie, gdy rozpuści się w wodzie, dwa mole kationów hydroniowych to jest anion manganianowy (MnO4-2). Do tego użyliśmy dwa mole wody.
Przykład 4: Kwas fosforowy (H3KURZ3)
H3KURZ3 + 2 H2O → 2 H3O+ + HPO3-2
Kwas fosforowy jest kwasem tlenowym zawierającym w swoim składzie trzy atomy wodoru. Tak jak w kwasach tlenowych tylko wodór związany z tlenem jest podatny na jonizację – w przypadku kwasu fosforowego oba wodory to – powstanie on po rozpuszczeniu w wodzie, dwa mole kationów hydroniowych to jest anion fosforynowy (HPO3-2). Do tego użyliśmy dwa mole wody.
Kwas fosforowy ma dwa jonizujące wodory (grupa OH)
Przykład 5: Kwas borowy (H3BO3)
H3BO3 + 3 H2O → 3 H+ + BO3-3
Kwas borowy jest kwasem tlenowym zawierającym w swoim składzie trzy atomy wodoru. Tak jak w kwasach tlenowych tylko wodór związany z tlenem jest jonizowany – w przypadku kwasu borowego trzy wodory to – powstanie on po rozpuszczeniu w wodzie, trzy mole kationów hydroniowych to jest anion boranowy (BO3-3). Do tego użyliśmy trzy mole wody.
Przykład 6: Kwas pirofosforowy (H4P2O7)
H4P2O7 + 4 H2O → 4 H3O+ + P2O7-4
Kwas pirofosforowy jest kwasem tlenowym zawierającym w swoim składzie cztery atomy wodoru. Tak jak w kwasach tlenowych tylko wodór związany z tlenem jest podatny na jonizację – w przypadku kwasu borowego cztery wodory to – powstanie on po rozpuszczeniu w wodzie, cztery mole kationów hydroniowych to jest anionpirofosforan (P2O7-4). Do tego użyliśmy cztery mole wody.
Przeze mnie Diogo Lopes Dias
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
DNI, Diogo Lopes. „Równania jonizacji kwasu”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacoes-ionizacao-dos-acidos.htm. Dostęp 28 czerwca 2021 r.
