Stærk syre
En stærk syre er en syre, der i vandig opløsning vil adskille sig fuldstændigt i ioner H + og en base med meget lav såkaldt konjugatbase af syren.
Definition
Dissociationsreaktionen af en stærk syre HA i vand er som følger (tegnet "→" angiver, at det er en total reaktion):
HA (aq) → H + (aq) + A - (aq),den anionen A - er konjugatbasen af syren HA.
For en disyre , såsom svovlsyre (H 2 SO 4), refererer kvalifikatoren for stærk syre kun til det første brintatom :
H 2 SO 4 (aq) → H + (aq) + HSO 4 - (aq),mens det andet hydrogenatom i svovlsyre kun er svagt surt (tegnet " " understreger, at dissociationen er delvis):
HSO 4 - (aq) H + (aq) + SO 4 2− (aq).
Mere præcist er en syre siges at være "stærke", når dens p K a (i tilknytning til syrekonstant K et ved p K a = -log 10 K a ) i vandig opløsning er lavere end den for den oxonium kation H 3 O +Naturligt til stede i vand ved autoprotolysis , som er p K a = -1,74 : over denne værdi, oxoniumioner er bedre donorer af protoner end syre, en del af som derfor ikke er dissocieret, som definerer en svag syre; under denne værdi dissocieres alle syremolekyler, hvilket klart definerer en stærk syre.
Anvendelser
Stærke syrer anvendes hovedsageligt til:
- de assays syre-base;
- den hydrolyserede .
En af fordelene ved stærke syrer er, at en lille mængde er tilstrækkelig til at forsure en opløsning; nogle gange er et par dråber syre tilstrækkelige. En stærk syre adskiller sig og frigiver en stor mængde oxoniumioner, hvilket sænker pH i en opløsning. Per definition, jo flere oxoniumioner en opløsning indeholder, jo mere sur er den. En sur opløsning gør det muligt at bryde visse kemiske bindinger , hvilket nogle gange er til stor nytte.
En stærk syre reagerer hurtigt med en stærk base , reaktionen er fuldstændig og eksoterm ; screeninger kan finde sted.
Eksempler
Blandt de stærke syrer er:
- den saltsyre , vandig opløsning af hydrogenchlorid HCI;
- den svovlsyre H 2 SO 4 ;
- den salpetersyre HNO 3 ;
- den iodbrintesyre , vandig opløsning af hydrogeniodid HI;
- den vandige bromidsyreopløsning af hydrogenbromid HBr;
- den perchlorsyre HCIO 4 ;
- den chlorsyre HCIO 3 ;
- den permangansyre HMnO 4 ;
- den mangani syre H 2 MnO 4.
Disse stærke syrer dissocieres fuldstændigt i vand, så de indledende molekyler (HCI, HBr, HI, HNO 3HClO 4, H 2 SO 4) Forsvinder, frigiver oxonium- H 3 O + kationer og forskellige anioner :
- den saltsyre frigiver chloridioner Cl - :
- de brombrintesyre udgivelser bromidioner Br - :
- de iodbrintesyre udgivelser iodidion I - :
- de salpetersyre udgivelser nitrationer NO 3 - :
- de perchlorsyre udgivelser perchlorat ion ClO 4 - :
Nogle syrer er stærkere end svovlsyre og betegnes derfor som " supersyrer ", herunder:
- den syre fluoroantimonique HF · SBF 5 ;
- den magiske syre HSO 3 F · SbF 5 ;
- den trifluormethansulfonsyre eller triflinsyre HSO 3 CF 3 ;
- den fluorosulfuric syre eller fluorsulfonsyre HSO 3 F ;
- den disulfuric syre ( oleum ) H 2 S 2 O 7.
sikkerhed
Stærke syrer er produkter, der skal håndteres med forsigtighed. Sikkerhedsregler skal overholdes, når du bruger dem. Henvisninger til truede under det harmoniserede system GHS og dets europæiske tilpasning (EF-forordning nr . 1272/2008) er:
- H314: forårsager alvorlige forbrændinger af huden og øjenskader
- H318: forårsager alvorlig øjenskade.
De fleste stærke syrer er ætsende, men dette er ikke altid tilfældet: Carboran er en supersyre en million gange mere sur end svovlsyre, men den er fuldstændig ikke-ætsende. På den anden side er svovlsyre yderst ætsende og forårsager alvorlige forbrændinger.