- En què consisteixen els àcids febles?
- Dissociació dels àcids febles
- propietats
- Polaritat i efecte inductiu
- Ràdio atòmic i força d'enllaç
- Exemples d'àcids febles
- referències
Els àcids febles són els que només es dissocien parcialment en aigua. Després de la seva dissociació, la solució on es troben arriba a l'equilibri i s'observa l'àcid i la seva base conjugada presents simultàniament. Els àcids són molècules o ions que poden donar un ió de hidroni (H +) o poden formar un enllaç covalent amb un parell d'electrons.
Aquests al seu torn es poden classificar per la seva força: àcids forts i àcids febles. Quan es parla de la força d'un àcid, aquesta és la propietat que mesura el grau d'ionització d'aquestes espècies; és a dir, l'habilitat o tendència que té un àcid en perdre un protó.
Gràfic d'especiació per un àcid feble que es dissocia HA + H2O ↔ A- + H 3 O +
Un àcid fort és aquell que es dissocia completament en presència d'aigua; és a dir, un mol d'àcid fort dissolt en aigua resultarà en la separació d'un mol H + i un mol de base conjugada A -.
En què consisteixen els àcids febles?
Els àcids febles, com es va esmentar anteriorment, són aquells que es dissocien parcialment en aigua. La majoria dels àcids són àcids febles, i es caracteritzen per alliberar només alguns àtoms d'hidrògens a la solució on es troben.
Quan un àcid feble es dissocia (o ionitza) es presenta el fenomen d'equilibri químic. Aquest fenomen és l'estat en el qual les dues espècies (és a dir, reactants i productes) són presents en concentracions que tendeixen a no variar amb el temps.
Aquest estat s'origina quan la velocitat de la reacció directa s'iguala a la velocitat de la reacció inversa. Per tant, aquestes concentracions no augmenten ni disminueixen.
La classificació de «feble» en un àcid feble ve independent de la seva capacitat de dissociació; un àcid és considerat feble si menys de el 100% de la seva molècula o ió es dissocia de forma incompleta en solució aquosa. Per tant, també hi ha un grau de dissociació entre aquests àcids febles anomenat constant de dissociació àcida Ka.
Com més fort sigui un àcid, més gran serà el seu valor Ka. L'àcid feble més fort és l'ió hidroni (H 3 O +), el qual és considerat la frontera entre àcids febles i àcids forts.
Dissociació dels àcids febles
Els àcids febles ionitzen incompletament; és a dir, que si es representa aquest àcid feble en una fórmula general de dissolució com HA, llavors una quantitat significativa de HA sense dissociar estaria present en la solució aquosa formada.
Els àcids febles segueixen el següent model a l'dissociar, on H + és l'ió hidroni en aquest cas, i A - representa la base conjugada de l'àcid.
La força d'un àcid feble es representa com una constant d'equilibri o com un percentatge de dissociació. Com es va dir anteriorment, l'expressió Ka és la constant de dissociació d'un àcid, i aquesta es relaciona amb les concentracions de reactants i productes en equilibri de la següent manera:
Ka = /
Mentre més gran sigui el valor de Ka, més serà afavorida la formació d'H +, i menor serà el pH de la solució. El Ka dels àcids febles varia entre els valors de 1,8 × 10 -16 a 55,5. Aquells àcids amb un Ka menor a 1,8 × 10 -16 tenen menys força àcida que l'aigua.
L'altre mètode utilitzat per mesurar la força d'un àcid és estudiant la seva percentatge de dissociació (α), el qual varia de 0% <α <100%. Es defineix com:
α = / +
A diferència de l'Ka, α no és una constant i dependrà de la valor de. En general, el valor de α s'incrementarà segons disminueixi el de. En aquest sentit, els àcids es tornen més forts segons el seu grau de dilució.
propietats
Hi ha una sèrie de propietats que determinen la força d'un àcid i fan que aquests siguin més o menys forts. Entre aquestes propietats estan la polaritat i l'efecte inductiu, el radi atòmic i la força d'enllaç.
Polaritat i efecte inductiu
La polaritat es refereix a la distribució d'electrons en un enllaç, el qual és la regió entre dos nuclis atòmics on es comparteix un parell d'electors.
Com més semblant sigui l'electronegativitat entre dues espècies, serà més equivalent la compartició d'electrons; però com més diferent sigui l'electronegativitat, més temps passaran els electrons en una molècula que en l'altra.
L'hidrogen és un element electropositiu, i mentre més gran sigui l'electronegativitat de l'element a el qual s'uneix, més gran serà l'acidesa de l'compost format. Per aquesta raó, un àcid serà més forta si es dóna entre la unió de l'hidrogen i un element més electronegatiu.
A més, l'efecte inductiu fa que l'hidrogen no necessiti estar unit directament de l'element electronegatiu perquè el compost augmenti la seva acidesa. Per això, alguns isòmers de substàncies són més àcids que altres, depenent de la configuració dels seus àtoms en la molècula.
Ràdio atòmic i força d'enllaç
La força de l'enllaç que uneix l'hidrogen a l'àtom que regeix l'àcid és un altre factor important per a definir l'acidesa d'una molècula. Això, al seu torn, és depenent de la mida dels àtoms que comparteixen l'enllaç.
Per a un àcid anomenat HA, com més s'incrementi la mida de la seva àtom A més disminuirà la força del seu enllaç, de manera que aquesta unió serà més fàcil de trencar; això fa que la molècula sigui més àcida.
Els àtoms amb radis atòmics més alts es veuran beneficiats en acidesa gràcies a aquest detall, ja que la seva unió amb l'hidrogen serà menys fort.
Exemples d'àcids febles
Hi ha un gran nombre d'àcids febles (la majoria de tots els àcids). Entre aquests s'inclouen:
- Àcid sulfurós (H 2 SO 3).
- Àcid fosfòric (H 3 PO 4).
- Àcid nitrós (HNO 2).
- Àcid fluorhídric (HF).
- Àcid acètic (CH 3 COOH).
- Àcid carbònic (H 2 CO 3).
- Àcid benzoic (C 6 H 5 COOH).
referències
- Weak acid. (Sf). Obtingut de en.wikipedia.org
- Essential Bioquímica. (Sf). Obtingut de wiley.com
- CliffNotes. (Sf). Obtingut de cliffsnotes.com
- Science, F. o. (Sf). University of Waterloo. Obtingut de science.uwaterloo.ca
- Anne Marie Helmenstine, P. (sf). ThoughtCo. Obtingut de thoughtco.com