Stärken von Säuren und Basen
Stärken von Säuren und Basen Starke Säuren und Schwache Säuren:
Die Säurestärke hängt mit der Ionisierung von Säuren in Wasser zusammen. Einige der Säuren können in Wasserlösungen zu 100% ionisieren, wir nennen sie “starke Säuren”. HCl, HNO3, HBr, HI, H2SO4 sind Beispiele für starke Säuren. Das unten angegebene Beispiel zeigt die molare Konzentration von H + -Ionen in einer wässrigen Lösung von HCl und HNO3.
HCl(aq) → H+(aq) +C l-(aq)
0,1mol/L → 0,1M + 0,1M
Konzentration des H+ Ions ist [H+]=0,1 M
HNO3(aq) → H+(aq) + NO3-(aq)
0,1mol/L → 0,1M + 0,1M
Konzentration des H+ Ions ist [H+]=0,1 M
Im Gegenteil, einige der Säuren können nicht wie starke Säuren ionisieren. Wir nennen Säuren, die in Lösungen teilweise ionisieren, “schwache Säure”. CH3COOH, HF, H2CO3 sind Beispiele für schwache Säuren. Wenn sich schwache Säuren in Wasser lösen;
CH3COOH (aq) → H+(aq) + CH3COO-(aq)
HF(aq) → H+(aq) + F-(aq)
Es gibt 1% Ionisation in 0,1 molarer CH3COOH lösung. Menge an CH3COOH in 1 L Wasser ist;
0,1.(1/100)=0,001 mol CH3COOH
Die Mengen an H+ ionen und CH3COO- ionen betragen ebenfalls 0,001 mol.
Als Ergebnis; 0,1-0,001 = 0,099 mol CH3COOH ist nicht ionisiert.
Wie gesagt, saure Lösungen leiten elektrischen Strom. Der elektrische Strom ist direkt proportional zur Ionenkonzentration in der Lösung. Man kann also sagen, dass Lösungen starker Säuren die Elektrizität besser leiten als Lösungen schwacher Säuren.
Sei X ein beliebiges Element; * Wenn die Elektronegativität von X zunimmt, nimmt auch die
- Stärke der von X und H erzeugten Säure zu.
- Wenn die Energie zwischen den Bindungen von X und H zunimmt, nimmt die Säurestärke ab.
- Im Periodensystem nimmt die H-X-Festigkeit von oben nach unten in derselben Gruppe zu.
Beispiel:
HI> HBr> HCl> HF * Im Periodensystem nimmt die Stärke von H-X von links nach rechts zu.
Beispiel: HF>H2O>NH3>CH4
Starke und Schwache Basen:
Vollständig in Lösungen ionisierende Basen werden als “starke Basen” bezeichnet. NaOH, KOH, Ba(OH)2 und Basen einschließlich OH-ionen sind starke Basen.
NaOH(aq) → Na+2(aq) + OH-(aq)
Ba(OH)2(aq) → Ba+2(aq) + 2OH-(aq)
Teilweise in Lösungen ionisierende Basen werden als “schwache Basen " bezeichnet. NH3 ist ein Beispiel für eine schwache Base.
NH3(aq) + H2O(l) → NH4+(aq) OH-(aq)
Wasserlösungen von Basen leiten auch Elektrizität und sind direkt proportional zur Ionenkonzentration in Lösung. Lösungen mit starken Basen leiten daher Elektrizität besser als Lösungen mit schwachen Basen.
- Im Periodensystem nimmt die Grundfestigkeit von Verbindungen in Metallgruppen von oben nach unten zu.
Beispiel: LiOH<NaOH<KOH
- Im Periodensystem von links nach rechts nimmt die Grundfestigkeit der Verbindungen ab.
Beispiel: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
Beispiel: Bestimmen Sie die Beziehung zwischen der Säurestärke der folgenden Elemente mit H im Periodensystem.
Lösung: Die Stärke von H verbindungen nimmt zu, wenn wir im periodensystem von links nach rechts und von oben nach unten vorgehen. Also für gegebene elemente;
HCl>H2S und HBr>HCl
HBr>HCl>H2S