HomeyoAwọn acids ti o lagbara, superacids ati acid ti o lagbara julọ...

Awọn acids ti o lagbara, superacids ati acid ti o lagbara julọ ni agbaye

Awọn acids jẹ awọn nkan ti o wọpọ pupọ diẹ sii ju ọpọlọpọ eniyan mọ. Wọn wa ni gbogbo awọn aaye lati ounjẹ ti a jẹ, awọn olomi ti a nmu, awọn batiri ti o ṣe agbara awọn ẹrọ wa, ati diẹ sii. Ni afikun si jijẹ ibi gbogbo, awọn acids tun yatọ pupọ nigbati o ba wa si awọn ohun-ini wọn, eyiti o ṣe pataki julọ ni, lairotẹlẹ ati ni pato, acidity wọn. Ni awọn apakan ti o tẹle a yoo ṣe atunyẹwo ero ti acid lati awọn oju-ọna oriṣiriṣi, a yoo ṣalaye kini awọn acids ti o lagbara ati pe a yoo tun rii awọn apẹẹrẹ ti awọn acids ti o lagbara julọ ti a mọ si imọ-jinlẹ.

Kini acid?

Awọn imọran oriṣiriṣi oriṣiriṣi wa ti awọn acids ati awọn ipilẹ. Gẹgẹbi Arrhenius mejeeji ati Bromsted ati Lowry, acid jẹ eyikeyi nkan kemikali ti o ni agbara lati tu awọn protons (H + ions ) silẹ ni ojutu. Botilẹjẹpe ero yii yẹ fun ọpọlọpọ awọn agbo ogun ti a ro pe o jẹ acids, ko pe fun awọn nkan miiran ti o huwa bi acids ati pe o ṣe awọn ojutu pẹlu pH ekikan, ṣugbọn pe, laibikita eyi, ko paapaa ni awọn cations hydrogen. ninu wọn.ẹda rẹ.

Ni wiwo eyi ti o wa loke, imọran ti o gbooro julọ ati itẹwọgba julọ ti acid ni ti Lewis acids, ni ibamu si eyiti acid jẹ aipe nkan kemika eyikeyi ninu awọn elekitironi (ni gbogbogbo pẹlu octet ti ko pe) ti o lagbara lati gba bata elekitironi fun apakan kan ipilẹ , nitorinaa n ṣe agbekalẹ kan dative tabi ipoidojuko mnu covalent. Agbekale yii jẹ gbogbogbo diẹ sii ju awọn miiran lọ, nitori pe o gba wa laaye lati faagun ero ti awọn acids ati awọn ipilẹ kọja awọn ojutu olomi ti a lo lati.

Bawo ni acidity ṣe wọn?

Ti a ba fẹ sọrọ nipa awọn acids ti o lagbara ati alailagbara, a gbọdọ ni ọna ti wiwọn agbara ibatan ti awọn acids, iyẹn ni, a gbọdọ ni anfani lati wiwọn acidity wọn lati le ṣe afiwe. Ni awọn ojutu olomi, a ṣe iwọn acidity ni awọn ofin ti agbara lati ṣe ipilẹṣẹ awọn ions hydronium ni ojutu, boya nipasẹ itọrẹ taara ti awọn protons si awọn ohun elo omi:

Awọn acids ti o lagbara, superacids ati acid ti o lagbara julọ ni agbaye

tabi nipasẹ isọdọkan awọn ohun elo omi ti o gbejade isonu ti proton kan si molikula omi keji:

Awọn acids ti o lagbara, superacids ati acid ti o lagbara julọ ni agbaye

Ni awọn ọran mejeeji, iwọnyi jẹ awọn aati iyipada ti o ni nkan ṣe pẹlu iwọntunwọnsi ionic kan ti a pe ni igbagbogbo dissociation acid tabi igbagbogbo acidity ( K a ). Iye igbagbogbo yii, tabi logarithm odi rẹ, ti a pe ni pK a , ni igbagbogbo lo bi odiwọn acidity ti acid kan. Ni ori yii, iye ti o ga julọ ti igbagbogbo acidity (tabi isalẹ iye ti pK a ), ni okun acid yoo jẹ, ati ni idakeji.

Ọnà miiran ti wiwọn iwọn acidity ti o jọra, botilẹjẹpe diẹ diẹ sii taara, jẹ nipa wiwọn idanwo pH ti awọn solusan ti awọn oriṣiriṣi acids, ṣugbọn pẹlu ifọkansi molar kanna. Isalẹ pH, diẹ sii ekikan nkan naa.

Awọn acidity ti awọn superacids

Botilẹjẹpe awọn ọna ti o wa loke ti wiwọn acidity dara fun awọn acids ni awọn ojutu olomi, wọn ko wulo fun awọn ọran nibiti awọn acids ti tuka ni awọn olomi miiran (paapaa aprotic tabi ti kii-hydrogen epo) tabi pupọ ayafi ninu ọran ti awọn acids funfun. Ni afikun, omi ati awọn nkan elo miiran ni ohun ti a pe ni ipa ipele acid, eyiti o fa gbogbo awọn acids, lẹhin ipele kan ti acidity, lati huwa ni ọna kanna ni ojutu.

Lati bori iṣoro yii, pe gbogbo awọn acids ti o lagbara ni ojutu olomi ni acidity kanna, awọn ọna miiran ti wiwọn acidity ni a ti ṣe. Ni apapọ, iwọnyi ni a pe ni awọn iṣẹ acidity, eyiti o wọpọ julọ ni iṣẹ Hammett tabi H 0 acidity . Iṣẹ yii jọra ni imọran si pH, ati pe o duro fun agbara Bromsted acid lati ṣe itọda ipilẹ alailagbara pupọ, gẹgẹbi 2,4,6-trinitroaniline, ati pe o jẹ fifun nipasẹ:

Hammett acidity iṣẹ

Ni ọran yii, pK HB + jẹ logarithm odi ti igbagbogbo acidity ti conjugate acid ti ipilẹ alailagbara nigba tituka ninu acid funfun, [B] jẹ ifọkansi molar ti ipilẹ ti a ko ni pipọ, ati [HB + ] jẹ ifọkansi ti acid conjugate rẹ. Isalẹ H 0 , ga ni acidity. Fun itọkasi, sulfuric acid ni iye iṣẹ Hammett ti -12.

awọn acids ti o lagbara ati awọn acids alailagbara

Awọn acids ti o lagbara ni a gba pe o jẹ gbogbo awọn ti o yapa patapata ni ojutu olomi. Ni awọn ọrọ miiran, wọn jẹ awọn fun eyiti iyapa ninu omi jẹ ilana ti ko ni iyipada. Ni ida keji, awọn acids alailagbara jẹ awọn ti ko ṣe iyasọtọ patapata ninu omi nitori ipinya wọn jẹ iyipada ati pe wọn ni iwọn acidity kekere ti o ni ibatan pẹlu wọn.

Awọn Superacids

Ni afikun si awọn acids ti o lagbara, awọn superacids tun wa. Iwọnyi jẹ gbogbo awọn acids wọnyẹn ti o lagbara ju sulfuric acid mimọ lọ. Awọn acids wọnyi lagbara tobẹẹ ti wọn lagbara lati ṣe itọda paapaa awọn nkan ti a ronu deede bi didoju, ati pe wọn le paapaa ṣe protonate awọn acids ti o lagbara miiran.

Akojọ awọn acids ti o lagbara ti o wọpọ

Awọn acids lagbara ti o wọpọ julọ ni:

  • Sulfuric acid (H 2 SO 4 , ipinya akọkọ nikan)
  • Nitric acid (HNO 3 )
  • Perchloric acid (HClO 4 )
  • Hydrochloric acid (HCl)
  • Hydroiodic acid (HI)
  • Hydrobromic acid (HBr)
  • Trifluoroacetic acid (CF 3 COOH)

Awọn apẹẹrẹ afikun diẹ wa ti awọn acids ti o lagbara, ṣugbọn ọpọlọpọ awọn acids jẹ alailagbara.

Fluoroantimonic Acid: Acid to lagbara julọ ni agbaye

Acid ti a mọ ti o lagbara julọ jẹ superacid ti a pe ni fluoroantimonic acid pẹlu agbekalẹ HSbF 6 . O ti pese sile nipa didaṣe antimony pentafluoride (SbF 5 ) pẹlu hydrogen fluoride (HF).

Fluoroantimonic acid, acid to lagbara julọ ni agbaye.

Ihuwasi yii ṣe ipilẹṣẹ ion hexacoordinated [SbF 6 – ] eyiti o jẹ iduroṣinṣin to gaju nitori awọn ẹya resonance pupọ ti o pin kaakiri ati ṣe iduroṣinṣin idiyele odi lori awọn ọta fluorine 6, eyiti o jẹ ẹya eletiriki pupọ julọ ninu tabili igbakọọkan.

Ni awọn ofin ti acidity, acid yii ni iye iṣẹ iṣẹ acidity Hammett laarin –21 ati –24, eyiti o tumọ si pe acid yii wa laarin 10 9 ati 10 ni igba 12 diẹ sii ekikan ju sulfuric acid mimọ (ranti iṣẹ acidity Hammett jẹ iṣẹ logarithmic, nitorinaa. iyipada kọọkan ti ẹyọkan tumọ si iyipada ti aṣẹ kan ti titobi).

Akojọ ti awọn miiran superacids

  • Triflic acid tabi trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H)
  • Fluorosulfonic acid (FSO 3 H)
  • Magic acid (SbF5)-FSO 3 H

Awọn itọkasi

Brønsted-Lowry Superacids ati Hammett Acidity Iṣẹ. (2021, Oṣu Kẹwa 4). https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Chang, R. (2021). Kemistri ( 11th ed.). MCGRAW Hill ẸKỌ.

Farrell, I. (2021, Oṣu Kẹwa ọjọ 21). Kini acid ti o lagbara julọ ni agbaye? CSR Ẹkọ. https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Ganninger, D. (2020, Oṣu Kẹwa ọjọ 26). Acid ti o lagbara julọ ni agbaye – ipẹtẹ Imọ . Alabọde. https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonic%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% 20 nkan elo

SciShow. (2016, Oṣu kejila ọjọ 19). Awọn acids ti o lagbara julọ ni agbaye [Fidio]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY

Previous article
Next article