Definitie en voorbeelden van zwakke zuren in de chemie

Een zwak zuur is een zuur dat gedeeltelijk dissocieert in zijn ionen in een waterige oplossing of water. Daarentegen is een sterk zuur dissocieert volledig in zijn ionen in water. De geconjugeerde base van een zwak zuur is een zwakke base, terwijl het geconjugeerde zuur van een zwakke base een zwak zuur is. Bij dezelfde concentratie hebben zwakke zuren een hogere PH waarde dan sterke zuren.

Zwakke zuren komen veel vaker voor dan sterke zuren. Ze worden bijvoorbeeld in het dagelijks leven gevonden in azijn (azijnzuur) en citroensap (citroenzuur).

Het reactiesymbool voor een sterk zuur dat in water ioniseert, is een eenvoudige pijl van links naar rechts. Aan de andere kant, de reactiepijl voor een zwak zuur dat in water ioniseert, is een dubbele pijl, wat aangeeft dat zowel de voorwaartse als de omgekeerde reacties bij evenwicht optreden. Bij evenwicht zijn het zwakke zuur, de geconjugeerde base ervan en het waterstofion allemaal aanwezig in de waterige oplossing. De algemene vorm van de ionisatiereactie is:

HA ⇌ H⁺+ A⁻

Voor azijnzuur heeft de chemische reactie bijvoorbeeld de vorm:

H₃COOH ⇌ CH₃COO^– + H⁺

Het acetaation (aan de rechterkant of productzijde) is de geconjugeerde base van azijnzuur.

Of een zuur volledig in water ioniseert, hangt af van de polariteit of verdeling van de elektronen in een chemische binding. Wanneer twee atomen in een binding bijna hetzelfde zijn elektronegativiteit waarden, de elektronen worden gelijkmatig gedeeld en brengen evenveel tijd door als een van beide atomen (een niet-polaire binding). Aan de andere kant, wanneer er een significant verschil in elektronegativiteit is tussen de atomen, is er een scheiding van lading; als gevolg hiervan worden elektronen meer naar het ene atoom getrokken dan naar het andere (polaire binding of ionische binding).

Waterstofatomen hebben een lichte positieve lading bij binding aan een elektronegatief element. Als er minder elektronendichtheid is geassocieerd met waterstof, wordt het gemakkelijker om te ioniseren en wordt het molecuul zuurder. Zwakke zuren vormen zich wanneer er onvoldoende polariteit is tussen het waterstofatoom en het andere atoom in de binding om een ​​gemakkelijke verwijdering van het waterstofion mogelijk te maken.

Een andere factor die de sterkte van een zuur beïnvloedt, is de grootte van het atoom gebonden aan waterstof. Naarmate de grootte van het atoom toeneemt, neemt de sterkte van de binding tussen de twee atomen af. Dit maakt het gemakkelijker om de binding te verbreken om de waterstof vrij te maken en verhoogt de sterkte van het zuur.