Восьмой класс → Кислоты, основания и соли ↓
Сильные и слабые кислоты и основания
Для понимания концепции сильных и слабых кислот и оснований важно сначала получить базовое понимание того, что такое кислоты и основания. В простых терминах, кислоты и основания — это два типа веществ, обладающих различными свойствами. Кислоты имеют кислый вкус, могут проводить электричество и реагировать с металлами с образованием водорода. С другой стороны, основания имеют горький вкус и на ощупь скользкие.
Кислоты и их сила
Кислота — это вещество, которое выделяет ионы водорода ( H + ) при растворении в воде. Сила кислоты зависит от того, насколько полностью она ионизируется или диссоциирует в воде.
Сильные кислоты
Сильные кислоты — это те, которые полностью диссоциируют на свои ионы в воде. Это означает, что при растворении сильной кислоты в воде она оставляет почти все свои ионы водорода в растворе.
Примеры сильных кислот:
- Хлороводородная кислота (
HCl) - Серная кислота (
H 2 SO 4) - Азотная кислота (
HNO 3)
HCl → H + + Cl -
В этой реакции хлороводородная кислота полностью диссоциирует на ионы водорода и ионы хлора.
Слабые кислоты
В отличие от сильных кислот, слабые кислоты не полностью диссоциируют в воде. Только часть молекул кислоты ионизируется, в то время как остальная часть остается неизмененной в растворе.
Примеры слабых кислот:
- Уксусная кислота (
CH 3 COOH) - Угольная кислота (
H 2 CO 3) - Фосфорная кислота (
H 3 PO 4)
CH 3 COOH ⇌ H + + CH 3 COO -
Здесь двойные стрелки ( ⇌ ) указывают на то, что реакция может происходить в обоих направлениях, что означает, что уксусная кислота частично ионизирована.
Основания и их сила
Основания — это вещества, которые выделяют ионы гидроксида ( OH - ) в воде. Как и кислоты, основания могут быть сильными или слабыми в зависимости от их способности растворяться в воде.
Сильные основания
Сильные основания полностью диссоциируют в воде, выделяя большое количество ионов гидроксида.
Примеры включают:
- Гидроксид натрия (
NaOH) - Гидроксид калия (
KOH) - Гидроксид кальция (
Ca(OH) 2)
NaOH → Na + + OH -
В этом примере гидроксид натрия полностью диссоциирует на ионы натрия и ионы гидроксида.
Слабые основания
Слабые основания не полностью диссоциируют в воде. Вместо этого они выделяют меньше ионов гидроксида.
Примеры слабых оснований:
- Аммиак (
NH 3)
NH 3 + H 2 O ⇌ NH 4 + + OH -
Здесь аммиак реагирует с водой с образованием ионов аммония и ионов гидроксида, но не полностью.
Визуальное представление сильных и слабых кислот
Эта диаграмма показывает диссоциацию хлороводородной кислоты, которая является сильной кислотой. Обратите внимание, как она полностью диссоциирует на ионы водорода и ионы хлора.
Для уксусной кислоты, которая является слабой кислотой, мы наблюдаем только частичную диссоциацию. Не все молекулы уксусной кислоты диссоциируют в растворе.
Визуальное представление сильных и слабых оснований
Гидроксид натрия, который является сильным основанием, полностью диссоциирует на ионы натрия и ионы гидроксида.
Здесь аммиак частично реагирует с образованием ионов аммония и ионов гидроксида, что показывает его природу как слабого основания.
Роль pH в определении силы
Сила кислот и оснований также может быть измерена с помощью шкалы pH, которая варьируется от 0 до 14. Низкое значение pH указывает на сильную кислоту, в то время как высокое значение pH указывает на сильное основание. Нейтральные вещества, включая чистую воду, имеют pH 7.
- Сильные кислоты обычно имеют значение pH близкое к 0.
- Значение pH сильных оснований обычно около 14.
- Значение pH слабых кислот находится между 4 и 6.
- Значение pH слабых оснований находится между 8 и 10.
Резюме
Различие между сильными и слабыми кислотами и основаниями определяется их способностью растворяться в воде. Сильные кислоты и основания полностью диссоциируют, оставляя больше ионов в растворе, в то время как слабые кислоты и основания диссоциируют только частично. Признание примеров и понимание значений pH может помочь определить, является ли вещество сильной или слабой кислотой/основанием.
Комментарии