เคล็ดลับในการพิจารณาความแรงของกรด

หาค่าความแรงของกรด มันเหมือนกับการชี้ให้เห็นถึงความสามารถที่สารประกอบนี้จะต้องแตกตัวเป็นไอออนเมื่อละลายในน้ำ ความรู้เกี่ยวกับความแรงของกรดแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนในน้ำจะสูงหรือต่ำ

การจำแนกกรด

เกี่ยวกับ ความแข็งแรง กรด เป็นไปได้:

• เข้มข้น (กรดที่ผลิตไฮโดรเนียมไอออนบวกในปริมาณสูง (H₃อู๋⁺) ในน้ำ);

• ปานกลางหรือกึ่งรุนแรง (กรดที่ผลิตไฮโดรเนียมไอออนบวกในปริมาณปานกลาง (H₃อู๋⁺) ในน้ำ);

• อ่อนแอ (กรดที่ผลิตไฮโดรเนียมไอออนบวกในปริมาณต่ำ (H₃อู๋⁺) ในน้ำ).

ตอนนี้ดูบ้าง เคล็ดลับในการพิจารณาความแรงของกรด:

เคล็ดลับที่ 1: สูตรโมเลกุลของกรด

- หากเรามีไฮดราซิด (กรดที่ไม่มีออกซิเจนในสูตร):

• กรดแก่: เฉพาะ HCl, HBr หรือ HI;

• กรดปานกลางหรือกึ่งรุนแรง: HF เท่านั้น;

• กรดอ่อน: ไฮดรอกไซด์อื่น ๆ

- ถ้าเรามี oxyacid (กรดที่มีออกซิเจนอยู่ในสูตร):

ในกรณีนี้ เราต้องทำการลบระหว่างจำนวนออกซิเจนกับจำนวน ไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนได้ มีอยู่ในสูตรกรด:

x = O - H

ดังนั้น ถ้า x มี:

• ผลลัพธ์ ≥ 2 → กรดแก่

• ผลลัพธ์ = 1 → กรดปานกลางหรือกึ่งแรง

หมายเหตุ: กรด H₃ฝุ่น₃ มีไฮโดรเจนอยู่สามชนิดในสูตร แต่มีเพียงสองชนิดเท่านั้นที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ ดังนั้นผลลัพธ์ของคุณจึงเป็น 1 กรด H

₃ฝุ่น₂ มีไฮโดรเจนอยู่สามชนิดในสูตร แต่มีเพียงตัวเดียวที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ ดังนั้นผลลัพธ์ของมันคือ 1

• ผลลัพธ์ = 0 → กรดอ่อน

หมายเหตุ: กรด H₂CO₃แม้จะมีผลลัพธ์เป็น 1 ก็เป็นข้อยกเว้นเนื่องจากอ่อนแอ

ตัวอย่าง:

• โฮ₂ส

เป็นกรดอ่อนเนื่องจากไม่ใช่กรดไฮดราที่แรง (HCL, HBr และ HI) และไม่ใช่กรดไฮดราปานกลาง (HF)

• โฮ₃ฝุ่น₄

เป็นกรดปานกลางเพราะเนื่องจากเป็นกรดออกซีกรด ในการลบระหว่างจำนวนออกซิเจน (4) กับจำนวนไฮโดรเจน (3) ผลลัพธ์คือ 1

• โฮ₄พี₂อู๋₇

เป็นกรดแก่เนื่องจากเป็นกรดออกซีกรด ในการลบระหว่างจำนวนออกซิเจน (7) กับจำนวนไฮโดรเจน (4) ผลลัพธ์ที่ได้คือ 3

เคล็ดลับที่ 2: ระดับของไอออไนซ์ (α)

ระดับของไอออไนซ์คือเปอร์เซ็นต์ของกรดไอออไนซ์เมื่อละลายในน้ำ เป็นความสัมพันธ์ที่สร้างขึ้นระหว่างจำนวนโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออนและจำนวนโมเลกุลของกรดตั้งต้น:

α = จำนวนโมเลกุลไอออไนซ์
จำนวนโมเลกุลเริ่มต้น

หลังจากทำการหารระหว่างจำนวนโมเลกุลแล้ว เราต้องคูณผลลัพธ์ด้วย 100 เพื่อหาเปอร์เซ็นต์ของการแตกตัวเป็นไอออน ด้วยสิ่งนั้นถ้า:

• α ≥ 50% → กรดแก่

• 50% < α > 5% → กรดปานกลางหรือกึ่งแก่

• α ≤ 5% → กรดอ่อน

ตัวอย่าง: 50 โมเลกุลของกรด HX บางตัวถูกเติมลงในน้ำ แต่มีเพียง 20 โมเลกุลเท่านั้นที่แยกออกจากกัน

α = จำนวนโมเลกุลไอออไนซ์
จำนวนโมเลกุลเริ่มต้น

α = 20
50

α = 0,4

เนื่องจากเราต้องคูณ α ด้วย 100 เรามี:

α = 0,4.100

α = 40% - กรดปานกลาง

เคล็ดลับที่ 3: ค่าคงที่ไอออไนซ์ (Ki)

สำหรับกรดเรามีดังต่อไปนี้ สมการไอออไนซ์ ทั่วไป:

HX + H₂O → H₃อู๋⁺ + X^-

ค่าคงที่ไอออไนเซชัน (Ki) คือความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์และความเข้มข้นของโมลาร์ของกรด:

คิ = [ห้₃อู๋⁺].[X^-]
[HX]

หมายเหตุ: น้ำไม่เข้าสู่นิพจน์เพราะสำหรับ ไอออไนซ์ เกิดขึ้นก็ต้องมี กล่าวคือ เป็นค่าคงที่ในกระบวนการ

วิเคราะห์การแสดงออกจะเห็นว่าความเข้มข้นของไฮโดรเนียม [H₃อู๋⁺] อยู่ในตัวเศษและความเข้มข้นของกรด [HX] อยู่ในตัวส่วน ดังนั้น ยิ่งไฮโดรเนียมมีความเข้มข้นมากเท่าใด ค่า Ki ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ผ่าน Ki ของกรด เราสามารถทราบได้ว่ามีไฮโดรเนียมในตัวกลางมากเกินไปหรือไม่ และในทางกลับกัน ในการจำแนกกรด เราจะพิจารณาข้อมูลอ้างอิงต่อไปนี้:

• Ki > 10^-3 → กรดแก่

• กี่ = 10^-3 หรือ 10^-4 → กรดปานกลางหรือกึ่งแรง

• กี่ ≤ 10^-5 → กรดอ่อน

ตัวอย่าง:

• กรดซัลฟูริก (H₂เท่านั้น₄) - Ki = 1.2.10^-2

เป็นกรดแก่เพราะ Ki มากกว่า 10^-3.

• กรดไนตริก (HNO .)₂) - Ki = 4.10^-4 → กรดปานกลาง

เป็นกรดปานกลางเพราะ Ki คือ 10^-4.

• กรดไฮโดรไซยานิก (HCN) - Ki = 6.2.10^-10

เป็นกรดอ่อนเพราะ Ki น้อยกว่า 10^-5.

By Me. Diogo Lopes Dias

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dicas-para-determinar-forca-um-acido.htm