HomemnХүчтэй хүчил, хэт хүчил, дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил

Хүчтэй хүчил, хэт хүчил, дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил

Хүчил нь олон хүний ​​төсөөлснөөс хамаагүй илүү түгээмэл бодис юм. Эдгээр нь бидний идэж буй хоол хүнс, ууж буй шингэн зүйл, төхөөрөмжийг тэжээдэг батерей гэх мэт бүх газарт байдаг. Хүчил нь хаа сайгүй байхаас гадна шинж чанараараа маш олон янз байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь санамсаргүй байдлаар хүчиллэг чанар юм. Дараах хэсгүүдэд бид хүчлийн тухай ойлголтыг янз бүрийн үүднээс авч үзэх болно, бид хүчтэй хүчил гэж юу болохыг тодорхойлж, шинжлэх ухаанд мэдэгдэж байгаа хамгийн хүчтэй хүчлүүдийн жишээг үзэх болно.

Хүчил гэж юу вэ?

Хүчил ба суурийн тухай хэд хэдэн өөр ойлголт байдаг. Аррениус, Бромстед, Лоури нарын үзэж байгаагаар хүчил нь уусмал дахь протон (H + ион ) ялгаруулах чадвартай аливаа химийн бодис юм . Хэдийгээр энэ ойлголт нь бидний хүчил гэж үздэг ихэнх нэгдлүүдэд тохиромжтой боловч хүчил шиг ажилладаг, хүчиллэг рН-тэй уусмал үүсгэдэг бусад бодисуудад тохиромжгүй боловч устөрөгчийн катионууд ч байдаггүй. тэдгээрийн дотор.түүний бүтэц.

Дээр дурдсан зүйлсээс үзэхэд хүчил гэдэг хамгийн өргөн бөгөөд хүлээн зөвшөөрөгдсөн ойлголт бол Льюисийн хүчлийн тухай ойлголт бөгөөд үүний дагуу хүчил гэдэг нь электроны дутагдалтай (ерөнхийдөө бүрэн бус октеттэй) нэг хэсэг тутамд хос электрон хүлээн авах чадвартай аливаа химийн бодис юм. суурь , улмаар датив эсвэл координат ковалент холбоог үүсгэдэг. Энэхүү ойлголт нь бидний хэрэглэж заншсан усан уусмалаас гадна хүчил, суурь гэсэн ойлголтыг өргөжүүлэх боломжийг олгодог тул бусад ойлголтоос хамаагүй ерөнхий юм.

Хүчиллэгийг хэрхэн хэмждэг вэ?

Хэрэв бид хүчтэй ба сул хүчлүүдийн талаар ярихыг хүсвэл хүчлүүдийн харьцангуй хүчийг хэмжих аргатай байх ёстой, өөрөөр хэлбэл харьцуулахын тулд хүчиллэгийг нь хэмжих чадвартай байх ёстой. Усан уусмал дахь хүчиллэгийг усны молекулуудад протоныг шууд өгөх замаар уусмал дахь гидронийн ион үүсгэх чадвараар хэмждэг.

Хүчтэй хүчил, хэт хүчил, дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил

эсвэл хоёр дахь усны молекул руу протоныг алддаг усны молекулуудын зохицуулалтаар:

Хүчтэй хүчил, хэт хүчил, дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил

Аль ч тохиолдолд эдгээр нь хүчлийн диссоциацийн тогтмол эсвэл хүчиллэг байдлын тогтмол ( K a ) гэж нэрлэгддэг ионы тэнцвэрийн тогтмолтой холбоотой урвуу урвалууд юм . Энэ тогтмолын утга буюу pK a гэж нэрлэгддэг сөрөг логарифмыг ихэвчлэн хүчлийн хүчиллэг байдлын хэмжүүр болгон ашигладаг. Энэ утгаараа хүчиллэг байдлын тогтмол утга өндөр байх тусам (эсвэл түүний pK a -ийн утга бага байх тусам хүчил илүү хүчтэй байх болно, мөн эсрэгээр).

Ижил төстэй хүчиллэг байдлын түвшинг хэмжих өөр нэг арга бол бага зэрэг шууд боловч өөр өөр хүчлийн уусмалын рН-ийг туршилтаар хэмжих боловч ижил молийн концентрацитай байдаг. рН бага байх тусам бодис илүү хүчиллэг болно.

Хэт хүчлийн хүчиллэг байдал

Хүчиллэгийг хэмжих дээрх аргууд нь усан уусмал дахь хүчилд тохиромжтой боловч хүчил нь бусад уусгагчид (ялангуяа апротик эсвэл устөрөгчийн бус уусгагчид) ууссан тохиолдолд эсвэл цэвэр хүчлээс бусад тохиолдолд хэрэглэхэд тустай биш юм. Нэмж дурдахад ус болон бусад уусгагч нь хүчиллэгийг тэгшлэх үйлчилгээтэй бөгөөд энэ нь хүчиллэгийн тодорхой түвшинд хүрсэний дараа бүх хүчлүүд уусмал дахь ижил төстэй үйлдлийг үүсгэдэг.

Усан уусмал дахь бүх хүчтэй хүчлүүд ижил хүчиллэг байдаг тул энэ хүндрэлийг даван туулахын тулд хүчиллэгийг хэмжих өөр аргуудыг зохион бүтээсэн. Хамтдаа эдгээрийг хүчиллэг байдлын функц гэж нэрлэдэг бөгөөд хамгийн түгээмэл нь Хамметт эсвэл H 0 хүчиллэг байдлын функц юм. Энэ функц нь ойлголтын хувьд рН-тэй төстэй бөгөөд 2,4,6-тринитроанилин гэх мэт маш сул ерөнхий суурийг Бромстедийн хүчлээр протонжуулах чадварыг илэрхийлдэг бөгөөд дараах байдлаар өгөгддөг.

Хамметтийн хүчиллэг байдлын функц

Энэ тохиолдолд pK HB+ нь цэвэр хүчилд ууссан сул суурийн коньюгат хүчлийн хүчиллэг байдлын тогтмол байдлын сөрөг логарифм, [B] нь протонгүй суурийн молийн концентраци, [HB + ] нь түүний концентраци юм. түүний коньюгат хүчил. H 0 бага байх тусам хүчиллэг өндөр байна. Лавлагааны хувьд хүхрийн хүчил нь Хамметтын функцын утга -12 байна.

хүчтэй хүчил ба сул хүчил

Хүчтэй хүчлүүд нь усан уусмалд бүрэн задардаг бүх хүчлүүд гэж тооцогддог. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь усанд диссоциаци нь эргэлт буцалтгүй үйл явц юм. Нөгөөтэйгүүр, сул хүчил нь усанд бүрэн задрахгүй, тэдгээрийн диссоциаци нь буцах боломжтой бөгөөд тэдгээртэй холбоотой харьцангуй бага хүчиллэг тогтмол байдаг.

Супер хүчил

Хүчтэй хүчлүүдээс гадна хэт хүчиллэг бодисууд байдаг. Эдгээр нь цэвэр хүхрийн хүчлээс илүү хүчтэй хүчлүүд юм. Эдгээр хүчлүүд нь маш хүчтэй тул бидний ихэвчлэн төвийг сахисан гэж үздэг бодисыг хүртэл протонжуулах чадвартай бөгөөд бусад хүчтэй хүчлийг хүртэл протонжуулж чаддаг.

Нийтлэг хүчтэй хүчлүүдийн жагсаалт

Хамгийн түгээмэл хүчтэй хүчил нь:

  • Хүхрийн хүчил (H 2 SO 4 , зөвхөн эхний диссоциаци)
  • Азотын хүчил (HNO 3 )
  • Перхлорын хүчил (HClO 4 )
  • Давсны хүчил (HCl)
  • Усны хүчил (HI)
  • Гидробромик хүчил (HBr)
  • Трифтор цууны хүчил (CF 3 COOH)

Хүчтэй хүчлүүдийн хэд хэдэн нэмэлт жишээ байдаг ч ихэнх хүчил сул байдаг.

Фторантимонийн хүчил: Дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил

Мэдэгдэж байгаа хамгийн хүчтэй хүчил бол HSbF 6 томьёотой фторантимоны хүчил хэмээх супер хүчил юм . Энэ нь сурьма пентафторидыг (SbF 5 ) фтор устөрөгчтэй (HF) урвалд оруулах замаар бэлтгэдэг.

Фторантимоны хүчил, дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил.

Энэ урвал нь үелэх системийн хамгийн цахилгаан сөрөг элемент болох 6 фторын атомын сөрөг цэнэгийг тарааж тогтворжуулдаг олон резонансын бүтцийн улмаас маш тогтвортой гексакоординат ионыг [SbF 6 – ] үүсгэдэг.

Хүчиллэг байдлын хувьд энэ хүчил Хамметийн хүчиллэг функцийн утга нь –21- ээс –24 хооронд байгаа нь энэ хүчил нь цэвэр хүхрийн хүчлээс 109-1012 дахин их хүчиллэг гэсэн үг юм (Гамметтын хүчиллэгийн функц нь логарифм функц гэдгийг санаарай. Нэг нэгжийн өөрчлөлт бүр нь нэг түвшний өөрчлөлтийг илэрхийлдэг).

Бусад супер хүчлийн жагсаалт

  • Трифлик хүчил эсвэл трифторметансульфоны хүчил (CF 3 SO 3 H)
  • Фторсульфоны хүчил (FSO 3 H)
  • Шидэт хүчил (SbF5)-FSO 3 H

Лавлагаа

Бронстед-Лоури супер хүчил ба Хамметтийн хүчиллэг байдлын функц. (2021, 10-р сарын 4). https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Чанг, Р. (2021). Хими ( 11-р хэвлэл). MCGRAW HILL EDUCATION.

Фаррелл, I. (2021, 10-р сарын 21). Дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил юу вэ? Нийгмийн хариуцлагын боловсрол. https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Ганнингер, Д. (2020, 10-р сарын 26). Дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил-Мэдлэгийн шөл . Дунд. https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonic%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% 20 бодис

SciShow. (2016, 12-р сарын 19). Дэлхийн хамгийн хүчтэй хүчил [Видео]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY