HomeuzKuchli kislotalar, superkislotalar va dunyodagi eng kuchli kislota

Kuchli kislotalar, superkislotalar va dunyodagi eng kuchli kislota

Kislotalar ko’p odamlar tushunganidan ko’ra ancha keng tarqalgan moddalardir. Ular biz iste’mol qiladigan oziq-ovqat, biz ichadigan suyuqliklar, qurilmalarimizni quvvatlaydigan batareyalar va boshqalarda har xil joylarda mavjud. Kislotalar hamma joyda bo’lishdan tashqari, ularning xususiyatlariga kelsak, ular ham juda xilma-xildir, ularning eng muhimi, tasodifan va aniq aytganda, ularning kislotaligi. Keyingi bo’limlarda biz kislota tushunchasini turli nuqtai nazardan ko’rib chiqamiz, biz kuchli kislotalar nima ekanligini aniqlaymiz va fanga ma’lum bo’lgan eng kuchli kislotalarning misollarini ham ko’ramiz.

Kislota nima?

Kislotalar va asoslar haqida turli xil tushunchalar mavjud. Arrhenius va Bromsted va Lowryning fikriga ko’ra, kislota eritmada protonlarni (H + ionlarini ) chiqarish qobiliyatiga ega bo’lgan har qanday kimyoviy moddadir. Garchi bu kontseptsiya biz kislotalar deb hisoblaydigan birikmalarning aksariyati uchun mos bo’lsa-da, kislotalar kabi harakat qiladigan va kislotali pH ga ega bo’lgan eritmalar ishlab chiqaradigan boshqa moddalar uchun etarli emas, ammo shunga qaramay, vodorod kationlari ham yo’q. ularda uning tuzilishi.

Yuqoridagilarni hisobga olgan holda, kislotaning eng keng va eng qabul qilingan tushunchasi Lyuis kislotalari tushunchasi bo’lib, unga ko’ra kislota – bu elektronlar etishmasligi (odatda to’liq bo’lmagan oktet bilan) bo’lgan har qanday kimyoviy moddadir. asos , shunday qilib dativ yoki koordinatali kovalent bog’lanish hosil qiladi. Bu kontseptsiya boshqalarga qaraganda ancha umumiydir, chunki u bizga o’rganib qolgan suvli eritmalardan tashqari kislotalar va asoslar tushunchasini kengaytirishga imkon beradi.

Kislotalik qanday o’lchanadi?

Agar kuchli va kuchsiz kislotalar haqida gapirmoqchi bo’lsak, kislotalarning nisbiy kuchini o’lchash usuliga ega bo’lishimiz kerak, ya’ni solishtirish uchun ularning kislotaligini o’lchashimiz kerak. Suvli eritmalarda kislotalilik eritmada gidroniy ionlarini hosil qilish qobiliyati yoki protonlarni suv molekulalariga to’g’ridan-to’g’ri berish yo’li bilan o’lchanadi:

Kuchli kislotalar, superkislotalar va dunyodagi eng kuchli kislota

yoki protonni ikkinchi suv molekulasiga yo’qotadigan suv molekulalarini muvofiqlashtirish orqali:

Kuchli kislotalar, superkislotalar va dunyodagi eng kuchli kislota

Ikkala holatda ham bular teskari reaktsiyalar bo’lib, ular kislotali dissotsilanish doimiysi yoki kislotalik konstantasi ( K a ) deb ataladigan ion muvozanat konstantasi bilan bog’liq. Ushbu doimiyning qiymati yoki uning pK a deb ataladigan manfiy logarifmi ko’pincha kislotaning kislotaliligini o’lchash uchun ishlatiladi. Shu ma’noda kislotalik konstantasining qiymati qanchalik yuqori bo’lsa (yoki uning pK a qiymati qanchalik past bo’lsa ), kislota kuchliroq bo’ladi va aksincha.

O’xshash kislotalik darajasini o’lchashning yana bir usuli, bir oz ko’proq to’g’ridan-to’g’ri bo’lsa-da, eksperimental ravishda turli kislotalar eritmalarining pH ni o’lchashdir, lekin bir xil molyar konsentratsiyaga ega. PH qancha past bo’lsa, modda shunchalik kislotali bo’ladi.

Superkislotalarning kislotaligi

Yuqoridagi kislotalilikni o’lchash usullari suvli eritmalardagi kislotalar uchun mos bo’lsa-da, ular kislotalar boshqa erituvchilarda (ayniqsa, aprotik yoki vodorod bo’lmagan erituvchilar) erigan yoki sof kislotalardan tashqari ko’p hollarda foydali emas. Bundan tashqari, suv va boshqa erituvchilar kislotani tekislash deb ataladigan ta’sirga ega bo’lib, ma’lum bir kislotalik darajasidan keyin barcha kislotalar eritmada xuddi shunday harakat qiladi.

Suvli eritmadagi barcha kuchli kislotalar bir xil kislotaga ega bo’lgan bu qiyinchilikni bartaraf etish uchun kislotalikni o’lchashning boshqa usullari ishlab chiqilgan. Birgalikda bular kislotalilik funktsiyalari deb ataladi, eng keng tarqalgani Hammett yoki H 0 kislotalilik funktsiyasidir . Bu funktsiya tushunchasi bo’yicha pH ga o’xshaydi va Bromsted kislotasining 2,4,6-trinitroanilin kabi juda zaif umumiy asosni protonlash qobiliyatini ifodalaydi va quyidagicha ifodalanadi:

Hammett kislotalilik funktsiyasi

Bunda pK HB+ sof kislotada eritilganda kuchsiz asosning konjugat kislotasining kislotalik konstantasining manfiy logarifmi, [B] protonlanmagan asosning molyar konsentratsiyasi va [HB + ] kontsentratsiyasi. uning konjugat kislotasi. H 0 qancha past bo’lsa , kislotalilik shunchalik yuqori bo’ladi. Malumot uchun, sulfat kislotaning Hammett funksiya qiymati -12 ga teng.

kuchli kislotalar va kuchsiz kislotalar

Kuchli kislotalar suvli eritmada butunlay ajraladigan barcha kislotalar hisoblanadi. Boshqacha qilib aytganda, ular suvdagi dissotsiatsiyani qaytarib bo’lmaydigan jarayondir. Boshqa tomondan, kuchsiz kislotalar suvda to’liq ajralmaydiganlardir, chunki ularning dissotsiatsiyasi teskari bo’lib, ular bilan bog’liq bo’lgan nisbatan past kislotalik konstantasi mavjud.

Superkislotalar

Kuchli kislotalardan tashqari, o’ta kislotalar ham mavjud. Bularning barchasi sof sulfat kislotadan kuchliroq bo’lgan kislotalardir. Bu kislotalar shunchalik kuchliki, ular hatto biz neytral deb hisoblaydigan moddalarni ham protonlashi mumkin va hatto boshqa kuchli kislotalarni ham protonlashi mumkin.

Umumiy kuchli kislotalar ro’yxati

Eng keng tarqalgan kuchli kislotalar:

  • Sulfat kislota (H 2 SO 4 , faqat birinchi dissotsiatsiya)
  • Nitrat kislotasi (HNO 3 )
  • Perklorik kislota (HClO 4 )
  • Xlorid kislotasi (HCl)
  • Hidroyod kislotasi (HI)
  • Hidrobromik kislota (HBr)
  • Trifloroasetik kislota (CF 3 COOH)

Kuchli kislotalarning bir nechta qo’shimcha misollari bor, lekin ko’pchilik kislotalar kuchsizdir.

Ftorantimon kislotasi: dunyodagi eng kuchli kislota

Ma’lum bo’lgan eng kuchli kislota HSbF 6 formulasiga ega ftorantimonik kislota deb ataladigan super kislotadir . Antimon pentafloridni (SbF 5 ) ftor vodorod (HF) bilan reaksiyaga kiritish orqali tayyorlanadi .

Ftorantimon kislotasi, dunyodagi eng kuchli kislota.

Bu reaksiya davriy sistemadagi eng elektronegativ element bo‘lgan 6 ftor atomiga manfiy zaryadni taqsimlovchi va barqarorlashtiruvchi ko‘p rezonans tuzilmalari tufayli nihoyatda barqaror bo‘lgan heksakoordinatsiyalangan ionni [SbF 6 – ] hosil qiladi.

Kislotalik nuqtai nazaridan, bu kislota Hammett kislotalilik funktsiyasi qiymatiga ega -21 va -24, ya’ni bu kislota sof sulfat kislotaga qaraganda 10 9 va 10 12 marta ko’proq kislotali (Gammettning kislotalilik funktsiyasi logarifmik funktsiyadir, shuning uchun). bir birlikning har bir o’zgarishi bitta kattalikning o’zgarishini nazarda tutadi).

Boshqa superkislotalar ro’yxati

  • Triflik kislota yoki trifluorometansülfonik kislota (CF 3 SO 3 H)
  • Ftorsulfonik kislota (FSO 3 H)
  • Sehrli kislota (SbF5)-FSO 3 H

Ma’lumotnomalar

Bronsted-Lowry super kislotalari va Hammett kislotalilik funktsiyasi. (2021 yil, 4 oktyabr). https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Chang, R. (2021). Kimyo ( 11- nashr). MCGRAW HILL TA’LIM.

Farrell, I. (2021 yil, 21 oktyabr). Dunyodagi eng kuchli kislota nima? KSS ta’limi. https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Ganninger, D. (2020 yil, 26 oktyabr). Dunyodagi eng kuchli kislota – Bilimli güveç . O’rta. https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonik%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% 20 moddalar

SciShow. (2016 yil, 19 dekabr). Dunyodagi eng kuchli kislotalar [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY

Previous article
Next article