Homesiශක්තිමත් අම්ල, සුපිරි අම්ල සහ ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය

ශක්තිමත් අම්ල, සුපිරි අම්ල සහ ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය

බොහෝ අය තේරුම් ගන්නවාට වඩා අම්ල බොහෝ පොදු ද්රව්ය වේ. අප ගන්නා ආහාර, බොන දියර, අපගේ උපාංග බලගන්වන බැටරි සහ තවත් බොහෝ ස්ථානවල ඒවා පවතී. සර්වසම්පූර්ණ වීමට අමතරව, අම්ල ද ඒවායේ ගුණාංග සම්බන්ධයෙන් ඉතා විවිධාකාර වේ, ඒවායින් වඩාත් වැදගත් වන්නේ, අහඹු ලෙස සහ නිශ්චිතව, ඒවායේ ආම්ලිකතාවයයි. පහත දැක්වෙන කොටස් වලින් අපි අම්ලය පිළිබඳ සංකල්පය විවිධ දෘෂ්ටි කෝණයෙන් සමාලෝචනය කරන්නෙමු, ශක්තිමත් අම්ල යනු කුමක්දැයි අපි නිර්වචනය කරන්නෙමු, විද්‍යාවට දන්නා ශක්තිමත්ම අම්ලවල උදාහරණ ද අපි දකිමු.

අම්ලයක් යනු කුමක්ද?

අම්ල සහ භෂ්ම පිළිබඳ විවිධ සංකල්ප කිහිපයක් තිබේ. Arrhenius සහ Bromsted සහ Lowry යන දෙකටම අනුව, අම්ලයක් යනු ද්‍රාවණය තුළ ප්‍රෝටෝන (H + අයන ) මුදා හැරීමේ හැකියාව ඇති ඕනෑම රසායනික ද්‍රව්‍යයකි. මෙම සංකල්පය අප අම්ල ලෙස සලකන සංයෝග බහුතරයකට සුදුසු වුවද, අම්ල මෙන් හැසිරෙන සහ ආම්ලික pH අගය සහිත ද්‍රාවණ නිපදවන අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය සඳහා එය ප්‍රමාණවත් නොවේ, නමුත් එසේ තිබියදීත්, හයිඩ්‍රජන් කැටායන පවා නොමැත. ඔවුන් තුළ එහි ව්යුහය.

ඉහත කරුණු අනුව, අම්ලය පිළිබඳ පුළුල්ම සහ වඩාත්ම පිළිගත් සංකල්පය වන්නේ ලුවිස් අම්ලය වන අතර, ඒ අනුව අම්ලය යනු ඉලෙක්ට්‍රෝනවල (සාමාන්‍යයෙන් අසම්පූර්ණ අෂ්ටකයක් සහිත) ඌනතාවයෙන් යුත් ඕනෑම රසායනික ද්‍රව්‍යයක් වන අතර එය එක් කොටසකට ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගලයක් ලබා ගත හැකිය. පදනම , එමගින් ඩේටිව් හෝ ඛණ්ඩාංක සහසංයුජ බන්ධනයක් සාදයි. මෙම සංකල්පය අනෙක් ඒවාට වඩා බෙහෙවින් පොදු ය, මන්ද එය අප පුරුදු වී ඇති ජලීය ද්‍රාවණවලින් ඔබ්බට අම්ල සහ භෂ්ම පිළිබඳ සංකල්පය පුළුල් කිරීමට ඉඩ සලසයි.

ආම්ලිකතාවය මනිනු ලබන්නේ කෙසේද?

ප්‍රබල සහ දුර්වල අම්ල ගැන කතා කිරීමට අවශ්‍ය නම්, අපට අම්ලවල සාපේක්ෂ ශක්තිය මැනීමේ ක්‍රමයක් තිබිය යුතුය, එනම් සංසන්දනය කිරීම සඳහා ඒවායේ ආම්ලිකතාවය මැනීමට අපට හැකි විය යුතුය. ජලීය ද්‍රාවණ වලදී, ආම්ලිකතාවය මනිනු ලබන්නේ ද්‍රාවණය තුළ හයිඩ්‍රෝනියම් අයන උත්පාදනය කිරීමේ හැකියාව අනුව, එක්කෝ ජල අණු වලට ප්‍රෝටෝන සෘජුව පරිත්‍යාග කිරීමෙනි:

ශක්තිමත් අම්ල, සුපිරි අම්ල සහ ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය

හෝ දෙවන ජල අණුවකට ප්‍රෝටෝනයක් නැතිවීම නිපදවන ජල අණු සම්බන්ධීකරණය කිරීමෙන්:

ශක්තිමත් අම්ල, සුපිරි අම්ල සහ ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය

අවස්ථා දෙකේදීම, මේවා අම්ල විඝටන නියතය හෝ ආම්ලිකතා නියතය ( K a ) ලෙස හඳුන්වන අයනික සමතුලිතතා නියතයක් සමඟ සම්බන්ධ වන ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියා වේ. මෙම නියතයේ අගය හෝ එහි සෘණ ලඝුගණකය, pK a ලෙස හැඳින්වේ , බොහෝ විට අම්ලයක ආම්ලිකතාවයේ මිනුමක් ලෙස භාවිතා කරයි. මෙම අර්ථයෙන් ගත් කල, ආම්ලිකතා නියතයේ වැඩි අගය (හෝ එහි pK a හි අගය අඩු වන විට ), අම්ලය ශක්තිමත් වනු ඇත, සහ අනෙක් අතට.

සමාන වන ආම්ලිකතාවයේ මට්ටම මැනීමේ තවත් ක්‍රමයක් නම්, තරමක් සෘජු වුවත්, පර්යේෂණාත්මකව විවිධ අම්ලවල ද්‍රාවණවල pH අගය මැනීම, නමුත් එකම මවුල සාන්ද්‍රණය සමඟ ය. pH අගය අඩු වන තරමට ද්‍රව්‍යය ආම්ලික වේ.

සුපිරි අම්ලවල ආම්ලිකතාවය

ඉහත සඳහන් ආම්ලිකතාවය මැනීමේ ක්‍රම ජලීය ද්‍රාවණවල ඇති අම්ල සඳහා යෝග්‍ය වුවද, වෙනත් ද්‍රාවකවල (විශේෂයෙන් ඇප්‍රොටික් හෝ හයිඩ්‍රජන් නොවන ද්‍රාවක) අම්ල ද්‍රාවණය වන අවස්ථා සඳහා හෝ පිරිසිදු අම්ල හැරුණු විට ඒවා ප්‍රයෝජනවත් නොවේ. මීට අමතරව, ජලය සහ අනෙකුත් ද්‍රාවකවල අම්ල මට්ටම් කිරීමේ බලපෑමක් ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර, එමඟින් සියලුම අම්ල, යම් ආම්ලිකතාවයකින් පසුව, ද්‍රාවණයේදී එකම ආකාරයකින් හැසිරීමට හේතු වේ.

මෙම දුෂ්කරතාවය මඟහරවා ගැනීම සඳහා, ජලීය ද්‍රාවණයේ ඇති සියලුම ප්‍රබල අම්ල එකම ආම්ලිකතාවය ඇති බව, ආම්ලිකතාවය මැනීමේ වෙනත් ක්‍රම නිර්මාණය කර ඇත. සාමූහිකව, මේවා ආම්ලික ශ්‍රිත ලෙස හැඳින්වේ, වඩාත් සුලභ වන්නේ Hammett හෝ H 0 ආම්ලිකතා ශ්‍රිතයයි . මෙම ශ්‍රිතය සංකල්පයේ pH අගයට සමාන වන අතර, 2,4,6-trinitroaniline වැනි ඉතා දුර්වල සාමාන්‍ය පදනමක් ප්‍රෝටෝන කිරීමට Bromsted අම්ලයකට ඇති හැකියාව නියෝජනය කරයි, සහ ලබා දෙන්නේ:

හැමෙට් ආම්ලිකතා කාර්යය

මෙම අවස්ථාවෙහිදී, pK HB+ යනු පිරිසිදු අම්ලයේ දියවන විට දුර්වල භෂ්මයේ සංයුජ අම්ලයේ ආම්ලිකතා නියතයේ සෘණ ලඝුගණකය වන අතර, [B] යනු ප්‍රෝටෝන නොවන පාදයේ මවුල සාන්ද්‍රණය වන අතර [HB + ] යනු සාන්ද්‍රණය වේ. එහි සංයුජ අම්ලය. H 0 අඩු වන තරමට ආම්ලිකතාවය වැඩි වේ. යොමුව සඳහා, සල්ෆියුරික් අම්ලය Hammett ක්රියාකාරී අගය -12 වේ.

ශක්තිමත් අම්ල සහ දුර්වල අම්ල

ප්රබල අම්ල ජලීය ද්රාවණය තුළ සම්පූර්ණයෙන්ම විඝටනය වන සියල්ල ලෙස සැලකේ. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ඒවා ජලයේ විඝටනය ආපසු හැරවිය නොහැකි ක්රියාවලියකි. අනෙක් අතට, දුර්වල අම්ල යනු ජලයේ සම්පූර්ණයෙන්ම විඝටනය නොවන ඒවා වන අතර ඒවායේ විඝටනය ආපසු හැරවිය හැකි අතර ඒවාට සාපේක්ෂව අඩු ආම්ලිකතා නියතයක් සම්බන්ධ වේ.

සුපිරි අම්ල

ශක්තිමත් අම්ල වලට අමතරව සුපිරි අම්ල ද ඇත. මේ සියල්ල පිරිසිදු සල්ෆියුරික් අම්ලයට වඩා ශක්තිමත් අම්ල වේ. මෙම අම්ල කෙතරම් ප්‍රබලද යත් අප සාමාන්‍යයෙන් මධ්‍යස්ථ යැයි සිතන ද්‍රව්‍ය පවා ප්‍රෝටෝන කිරීමට සමත් වන අතර ඒවාට අනෙකුත් ප්‍රබල අම්ල පවා ප්‍රෝටෝන කළ හැක.

පොදු ශක්තිමත් අම්ල ලැයිස්තුව

වඩාත් සුලභ ශක්තිමත් අම්ල වන්නේ:

  • සල්ෆියුරික් අම්ලය (H 2 SO 4 , පළමු විඝටනය පමණි)
  • නයිට්‍රික් අම්ලය (HNO 3 )
  • පර්ක්ලෝරික් අම්ලය (HClO 4 )
  • හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය (HCl)
  • හයිඩ්‍රොයිඩික් අම්ලය (HI)
  • හයිඩ්‍රොබ්‍රොමික් අම්ලය (HBr)
  • ට්‍රයිෆ්ලෝරෝඇසිටික් අම්ලය (CF 3 COOH)

ශක්තිමත් අම්ල සඳහා අමතර උදාහරණ කිහිපයක් ඇත, නමුත් බොහෝ අම්ල දුර්වල වේ.

ෆ්ලෝරෝඇන්ටිමොනික් අම්ලය: ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය

දන්නා ප්‍රබලම අම්ලය වන්නේ HSbF 6 සූත්‍රය සහිත fluoroantimonic අම්ලය නම් සුපිරි අම්ලයකි . එය හයිඩ්‍රජන් ෆ්ලෝරයිඩ් (HF) සමඟ ඇන්ටිමනි පෙන්ටෆ්ලෝරයිඩ් (SbF 5 ) ප්‍රතික්‍රියා කිරීමෙන් සකස් කර ඇත.

ෆ්ලෝරෝඇන්ටිමොනික් අම්ලය, ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය.

මෙම ප්‍රතික්‍රියාව මගින් ආවර්තිතා වගුවේ ඇති වඩාත්ම විද්‍යුත් සෘණ මූලද්‍රව්‍යය වන ෆ්ලෝරීන් පරමාණු 6ක් පුරා සෘණ ආරෝපණය බෙදාහරින සහ ස්ථායීකරන බහු අනුනාද ව්‍යුහයන් හේතුවෙන් අතිශය ස්ථායී වන hexacordinated අයනය [SbF 6 – ] ජනනය කරයි.

ආම්ලිකතාවය අනුව, මෙම අම්ලය –21 සහ –24 අතර Hammett ආම්ලිකතා ශ්‍රිත අගයක් ඇත, එනම් මෙම අම්ලය පිරිසිදු සල්ෆියුරික් අම්ලයට වඩා 10 9 සහ 10 12 ගුණයකින් ආම්ලික වේ (Hammett ගේ ආම්ලිකතා ශ්‍රිතය ලඝුගණක ශ්‍රිතයක් බව මතක තබා ගන්න. එක් ඒකකයක සෑම වෙනසක්ම එක් විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලක වෙනසක් අදහස් කරයි).

අනෙකුත් සුපිරි අම්ල ලැයිස්තුව

  • ට්‍රයිෆ්ලික් අම්ලය හෝ ට්‍රයිෆ්ලෝරෝමෙතේනසල්ෆොනික් අම්ලය (CF 3 SO 3 H)
  • ෆ්ලෝරෝසල්ෆොනික් අම්ලය (FSO 3 H)
  • මැජික් අම්ලය (SbF5)-FSO 3 H

යොමු කිරීම්

Brønsted-Lowry Superacids සහ Hammett Acidity Function. (2021, ඔක්තෝබර් 4). https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Chang, R. (2021). රසායන විද්යාව ( 11 වන සංස්කරණය). MCGRAW හිල් අධ්‍යාපනය.

Farrell, I. (2021, ඔක්තෝබර් 21). ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය කුමක්ද? CSR අධ්‍යාපනය. https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Ganninger, D. (2020, ඔක්තෝබර් 26). ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ලය – දැනුම ඉස්ටුවක් . මධ්යම. https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonic%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% ද්රව්ය 20 ක්

SciShow. (2016, දෙසැම්බර් 19). ලෝකයේ ශක්තිමත්ම අම්ල [වීඩියෝ]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY