Sterke en zwakke zuren zijn belangrijk om te weten, zowel voor chemieklasse als voor gebruik in het laboratorium. Er zijn zeer weinig sterke zuren, dus een van de gemakkelijkste manieren om sterke en zwakke zuren uit elkaar te houden, is door de korte lijst met sterke zuren te onthouden. Elk ander zuur wordt als een zwak zuur beschouwd.
Belangrijkste leerpunten
- Sterke zuren dissociëren volledig in hun ionen in water, terwijl zwakke zuren slechts gedeeltelijk dissociëren.
- Er zijn slechts een paar (7) sterke zuren, dus veel mensen kiezen ervoor om ze te onthouden. Alle andere zuren zijn zwak.
- De sterke zuren zijn zoutzuur, salpeterzuur, zwavelzuur, broomwaterstofzuur, joodwaterstofzuur, perchloorzuur en chloorzuur.
- Het enige zwakke zuur dat wordt gevormd door de reactie tussen waterstof en een halogeen is waterstoffluoride (HF). Hoewel technisch gezien een zwak zuur, is fluorwaterstofzuur extreem krachtig en zeer corrosief.
Sterke zuren
Sterke zuren dissociëren volledig in hun ionen in water, wat een of meer protonen oplevert (waterstof
kationen) per molecuul. Er zijn alleen 7 veel voorkomende sterke zuren.- HCl - zoutzuur
- HNO3 - salpeterzuur
- H2ZO4 - zwavelzuur (HSO4- is een zwak zuur)
- HBr - waterstofbromide
- HI - joodwaterstofzuur
- HClO4 - perchloorzuur
- HClO3 - chloorzuur
Voorbeelden van ionisatiereacties zijn onder meer:
HCl → H+ + Cl-
HNO3 → H+ + NEE3-
H2ZO4 → 2H+ + ZO42-
Let op de productie van positief geladen waterstofionen en ook de reactiepijl, die alleen naar rechts wijst. Alle reactant (zuur) wordt geïoniseerd tot product.
Zwakke zuren
Zwakke zuren dissociëren niet volledig in hun ionen in water. HF dissocieert bijvoorbeeld in de H+ en F- ionen in water, maar sommige HF blijft in oplossing, dus het is geen sterk zuur. Er zijn veel meer zwakke zuren dan sterke zuren. Meest organische zuren zijn zwakke zuren. Hier is een gedeeltelijke lijst, gerangschikt van sterk naar zwak.
- HO2C2O2H - oxaalzuur
- H2ZO3 - zwavelzuur
- HSO4- - waterstofsulfaat-ion
- H3PO4 - fosforzuur
- HNO2 - salpeterzuur
- HF - waterstoffluoride
- HCO2H - methaanzuur
- C6H5COOH - benzoëzuur
- CH3COOH - azijnzuur
- HCOOH - mierenzuur
Zwakke zuren ioniseren onvolledig. Een voorbeeldreactie is de dissociatie van ethaanzuur in water om hydroxoniumkationen en ethanoaatanionen te produceren:
CH3COOH + H2O ⇆ H3O+ + CH3COO-
Let op de reactiepijl in de chemische vergelijking wijst beide richtingen aan. Slechts ongeveer 1% ethaanzuur wordt omgezet in ionen, terwijl de rest ethaanzuur is. De reactie verloopt in beide richtingen. De terugreactie is gunstiger dan de voorwaartse reactie, dus ionen veranderen gemakkelijk terug naar zwak zuur en water.
Onderscheid maken tussen sterke en zwakke zuren
U kunt de zure evenwichtsconstante K gebruikeneen of pKeen om te bepalen of een zuur sterk of zwak is. Sterke zuren hebben een hoge Keen of kleine pKeen waarden, zwakke zuren hebben een zeer kleine Keen waarden of grote pKeen waarden.
Sterk en Zwak Vs. Geconcentreerd en verdunnen
Zorg ervoor dat u de termen sterk en zwak niet verwart met geconcentreerd en verdund. Een geconcentreerd zuur is er een dat een lage hoeveelheid water bevat. Met andere woorden, het zuur is geconcentreerd. Een verdund zuur is een zure oplossing die veel oplosmiddel bevat. Als je 12 M azijnzuur hebt, is het geconcentreerd, maar nog steeds een zwak zuur. Hoeveel water u ook verwijdert, dat zal waar zijn. Aan de andere kant is een 0,0005 M HCl-oplossing verdund, maar nog steeds sterk.
Sterke Vs. Bijtend
Jij kan drink verdund azijnzuur (het zuur in azijn), maar als je dezelfde concentratie zwavelzuur drinkt, krijg je een chemische verbranding. De reden is dat zwavelzuur zeer corrosief is, terwijl azijnzuur niet zo actief is. Hoewel zuren de neiging hebben corrosief te zijn, is de sterkste superzuren (carboranen) zijn eigenlijk niet corrosief en kunnen in uw hand worden gehouden. Fluorwaterstofzuur, hoewel een zwak zuur, zou door uw hand gaan en val je botten aan.