HomeazGüclü turşular, superturşular və dünyanın ən güclü turşusu

Güclü turşular, superturşular və dünyanın ən güclü turşusu

Turşular bir çox insanın düşündüyündən daha çox yayılmış maddələrdir. Onlar yediyimiz yeməklərdən, içdiyimiz mayelərdən, cihazlarımızı gücləndirən batareyalardan və s. hər cür yerdə mövcuddur. Turşular hər yerdə mövcud olmaqla yanaşı, xassələrinə gəldikdə də çox müxtəlifdirlər, bunlardan ən vacibi, təsadüfi və dəqiq desək, onların turşuluğudur. Növbəti bölmələrdə turşu anlayışını müxtəlif nöqteyi-nəzərdən nəzərdən keçirəcəyik, güclü turşuların nə olduğunu müəyyənləşdirəcəyik və elmə məlum olan ən güclü turşuların nümunələrini görəcəyik.

Turşu nədir?

Turşular və əsaslar haqqında bir neçə fərqli anlayış var. Həm Arrhenius, həm də Bromsted və Lowry’yə görə turşu məhlulda protonları (H + ionları ) buraxmaq qabiliyyətinə malik hər hansı kimyəvi maddədir. Bu anlayış turşu hesab etdiyimiz birləşmələrin böyük əksəriyyəti üçün uyğun olsa da, turşu kimi davranan və turşu pH-lı məhlullar əmələ gətirən, lakin buna baxmayaraq, hidrogen kationları belə olmayan digər maddələr üçün qeyri-kafidir. onlarda.onun strukturu.

Yuxarıda göstərilənləri nəzərə alaraq, turşunun ən geniş və ən çox qəbul edilən anlayışı Lyuis turşularıdır, buna görə turşu bir hissəyə bir cüt elektron qəbul edə bilən elektronlarda çatışmayan (ümumiyyətlə natamam oktet ilə) hər hansı kimyəvi maddədir. baza , beləliklə dativ və ya koordinat kovalent rabitə əmələ gətirir. Bu anlayış digərlərindən daha ümumidir, çünki o, bizə öyrəşdiyimiz sulu məhlullardan kənarda turşular və əsaslar anlayışını genişləndirməyə imkan verir.

Turşuluq necə ölçülür?

Güclü və zəif turşulardan danışmaq istəyiriksə, turşuların nisbi gücünü ölçmək üsulumuz olmalıdır, yəni müqayisə etmək üçün onların turşuluğunu ölçməyi bacarmalıyıq. Sulu məhlullarda turşuluq məhlulda hidronium ionları yaratmaq qabiliyyəti ilə, ya da protonların su molekullarına birbaşa verilməsi ilə ölçülür:

Güclü turşular, superturşular və dünyanın ən güclü turşusu

və ya ikinci su molekuluna proton itkisini yaradan su molekullarının koordinasiyası ilə:

Güclü turşular, superturşular və dünyanın ən güclü turşusu

Hər iki halda bunlar turşu dissosiasiya sabiti və ya turşuluq sabiti ( K a ) adlanan ion tarazlıq sabiti ilə əlaqəli olan geri dönən reaksiyalardır . Bu sabitin qiyməti və ya onun pK a adlanan mənfi loqarifmi tez-tez turşunun turşuluğunun ölçüsü kimi istifadə olunur. Bu mənada, turşuluq sabitinin dəyəri nə qədər yüksək olarsa (və ya onun pK a dəyəri nə qədər aşağı olarsa), turşu daha güclü olar və əksinə.

Bir az daha birbaşa olsa da, oxşar olan turşuluq dərəcəsini ölçməyin başqa bir yolu, müxtəlif turşuların məhlullarının, lakin eyni molar konsentrasiyası olan pH-nın eksperimental olaraq ölçülməsidir. pH nə qədər aşağı olarsa, maddə bir o qədər turşudur.

Superturşuların turşuluğu

Turşuluğun ölçülməsinin yuxarıda göstərilən üsulları sulu məhlullardakı turşular üçün uyğun olsa da, turşuların digər həlledicilərdə (xüsusilə aprotik və ya hidrogen olmayan həlledicilər) həll edildiyi və ya təmiz turşular istisna olmaqla, çoxu üçün faydalı deyildir. Bundan əlavə, su və digər həlledicilər, müəyyən bir turşuluq səviyyəsindən sonra bütün turşuların məhlulda eyni şəkildə davranmasına səbəb olan turşu bərabərləşdirmə effektinə malikdir.

Sulu məhluldakı bütün güclü turşuların eyni turşuluğa malik olması bu çətinliyi aradan qaldırmaq üçün turşuluğu ölçmək üçün başqa üsullar hazırlanmışdır. Birlikdə bunlar turşuluq funksiyaları adlanır, ən çox yayılmış Hammett və ya H 0 turşuluq funksiyasıdır . Bu funksiya konsepsiya baxımından pH-a bənzəyir və Bromsted turşusunun 2,4,6-trinitroanilin kimi çox zəif ümumi bazanı protonlaşdırmaq qabiliyyətini təmsil edir və aşağıdakılarla verilir:

Hammett turşuluq funksiyası

Bu halda, pK HB+ saf turşuda həll edildikdə zəif əsasın birləşmə turşusunun turşuluq sabitinin mənfi loqarifmi, [B] protonlaşdırılmamış əsasın molyar konsentrasiyası və [HB + ] – konsentrasiyasıdır. onun konjugat turşusu. H 0 nə qədər aşağı olarsa, turşuluq bir o qədər yüksəkdir. İstinad üçün, sulfat turşusu -12 Hammett funksiya dəyərinə malikdir.

güclü turşular və zəif turşular

Sulu məhlulda tamamilə dissosiasiya olunanların hamısı güclü turşular hesab olunur. Başqa sözlə, onlar suda dissosiasiyanın geri dönməz proses olduğu kəslərdir. Digər tərəfdən, zəif turşular suda tamamilə dissosiasiya olunmayanlardır, çünki onların dissosiasiyası geri çevrilir və onlarla əlaqəli nisbətən aşağı turşuluq sabiti var.

Superturşular

Güclü turşularla yanaşı, superturşular da var. Bütün bunlar saf sulfat turşusundan daha güclü olan turşulardır. Bu turşular o qədər güclüdür ki, onlar hətta bizim adətən neytral hesab etdiyimiz maddələri belə protonlaşdıra bilirlər və hətta digər güclü turşuları da protonlaşdıra bilirlər.

Ümumi güclü turşuların siyahısı

Ən çox yayılmış güclü turşular bunlardır:

  • Kükürd turşusu (H 2 SO 4 , yalnız ilk dissosiasiya)
  • Azot turşusu (HNO 3 )
  • Perklor turşusu (HClO 4 )
  • Hidroklor turşusu (HCl)
  • Hidroyod turşusu (HI)
  • Hidrobrom turşusu (HBr)
  • Trifloroasetik turşu (CF 3 COOH)

Güclü turşuların bir neçə əlavə nümunəsi var, lakin turşuların əksəriyyəti zəifdir.

Fluoroantimon turşusu: Dünyanın ən güclü turşusu

Ən güclü məlum turşu HSbF 6 düsturu ilə flüoroantimon turşusu adlanan superturşudur . Sürmə pentafloridini (SbF 5 ) hidrogen flüoridlə (HF) reaksiyaya salmaqla hazırlanır.

Fluoroantimon turşusu, dünyanın ən güclü turşusu.

Bu reaksiya dövri cədvəldə ən elektronmənfi element olan 6 flüor atomu üzərində mənfi yükü paylayan və sabitləşdirən çoxsaylı rezonans strukturları sayəsində son dərəcə sabit olan heksakoordinasiyalı ion [SbF 6 – ] yaradır.

Turşuluq baxımından bu turşunun Hammett turşuluq funksiyası dəyəri –21 ilə –24 arasındadır, bu o deməkdir ki, bu turşu təmiz sulfat turşusundan 10 9 ilə 10 12 dəfə daha turşudur (xatırlayın ki, Hammetin turşuluq funksiyası loqarifmik funksiyadır, ona görə də bir vahidin hər dəyişməsi bir böyüklük sırasının dəyişməsini nəzərdə tutur).

Digər superturşuların siyahısı

  • Triflik turşu və ya trifluorometansülfonik turşu (CF 3 SO 3 H)
  • Flüorosulfon turşusu (FSO 3 H)
  • Sehrli turşu (SbF5) -FSO 3H

İstinadlar

Bronsted-Lowry superturşuları və Hammett turşuluq funksiyası. (2021, 4 oktyabr). https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Çanq, R. (2021). Kimya ( 11 -ci nəşr). MCGRAW HILL TƏHSİL.

Farrell, I. (2021, 21 oktyabr). Dünyanın ən güclü turşusu hansıdır? KSM Təhsili. https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Qanninger, D. (2020, 26 oktyabr). Dünyanın Ən Güclü Turşusu – Bilik Güveç . Orta. https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonic%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% 20 maddə

SciShow. (2016, 19 dekabr). Dünyanın Ən Güclü Turşuları [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY

Previous article
Next article