Axit Mạnh Và Axit Yếu Phổ Biến Và Cách để Phân Biệt Chúng

Axit mạnh và axit yếu là điều quan trọng cần biết đối với cả lớp hóa học và để sử dụng trong phòng thí nghiệm. Có rất ít axit mạnh, vì vậy một trong những cách dễ nhất để phân biệt axit mạnh và axit yếu là ghi nhớ danh sách ngắn các axit mạnh. Bất kỳ axit nào khác được coi là một axit yếu.

Bài học rút ra chính

• Axit mạnh phân ly hoàn toàn thành ion của chúng trong nước, còn axit yếu chỉ phân ly một phần.
• Chỉ có một số (7) axit mạnh nên nhiều người chọn cách học thuộc lòng. Tất cả các axit khác đều yếu.
• Các axit mạnh là axit clohydric, axit nitric, axit sunfuric, axit hydrobromic, axit hydroiodic, axit pecloric và axit cloric.
• Axit yếu duy nhất được tạo thành do phản ứng giữa hydro và halogen là axit flohidric (HF). Mặc dù về mặt kỹ thuật là một axit yếu, nhưng axit flohydric cực kỳ mạnh và có tính ăn mòn cao .

Axit mạnh

Các axit mạnh phân ly hoàn toàn thành các ion của chúng trong nước, tạo ra một hoặc nhiều proton ( cation hydro ) trên mỗi phân tử. Chỉ có 7 axit mạnh thường gặp .

• HCl - axit clohydric
• HNO 3  - axit nitric
• H 2 SO 4  - axit sunfuric ( HSO 4 -  là một axit yếu)
• HBr - axit hydrobromic
• HI - axit hydroiodic
• HClO 4  - axit pecloric
• HClO 3 - axit cloric

Ví dụ về phản ứng ion hóa bao gồm:

HCl → H + + Cl -

HNO 3 → H + + NO 3 -

H 2 SO 4 → 2H + + SO 4 2-

Lưu ý sự tạo ra các ion hydro mang điện tích dương và cả mũi tên phản ứng, chỉ hướng về bên phải. Tất cả chất phản ứng (axit) được ion hóa thành sản phẩm.

Axit yếu

Các axit yếu không phân ly hoàn toàn thành các ion của chúng trong nước. Ví dụ, HF phân ly thành các ion H + và F - trong nước, nhưng một số HF vẫn còn trong dung dịch, vì vậy nó không phải là một axit mạnh. Có nhiều axit yếu hơn axit mạnh. Hầu hết các axit hữu cơ là axit yếu. Đây là danh sách từng phần, theo thứ tự từ mạnh nhất đến yếu nhất.

• HO 2 C 2 O 2 H - axit oxalic 
• H 2 SO 3  - axit lưu huỳnh
• HSO 4  -  - ion hydro sunfat
• H 3 PO 4  - axit photphoric
• HNO 2  - axit nitrơ
• HF - axit flohydric
• HCO 2 H - axit metanoic
• C 6 H 5 COOH - axit benzoic
• CH 3 COOH - axit axetic
• HCOOH - axit fomic

Axit yếu ion hóa không hoàn toàn. Một phản ứng ví dụ là sự phân ly của axit ethanoic trong nước để tạo ra các cation hydroxonium và anion ethanoat:

CH 3 COOH + H 2 O ⇆ H 3 O + + CH 3 COO -

Lưu ý mũi tên phản ứng trong phương trình hóa học chỉ cả hai hướng. Chỉ khoảng 1% axit ethanoic chuyển thành ion, trong khi phần còn lại là axit ethanoic. Phản ứng tiến hành theo cả hai chiều. Phản ứng thuận lợi hơn phản ứng thuận, vì vậy các ion dễ dàng chuyển trở lại thành axit yếu và nước.

Phân biệt giữa axit mạnh và axit yếu

Bạn có thể sử dụng hằng số cân bằng axit K a hoặc pK a để xác định axit mạnh hay yếu. Axit mạnh có giá trị K a cao hoặc pK a nhỏ , axit yếu có giá trị K a rất nhỏ hoặc pK a lớn .

Mạnh và Yếu Vs. Cô đặc và loãng

Hãy cẩn thận để không nhầm lẫn giữa các thuật ngữ mạnh và yếu với đặc và loãng . Axit đậm đặc là axit có chứa một lượng nước thấp. Nói cách khác, axit đậm đặc. Axit loãng là dung dịch axit có chứa nhiều dung môi. Nếu bạn có axit axetic 12 M, nó đậm đặc, nhưng vẫn là một axit yếu. Bất kể bạn loại bỏ bao nhiêu nước, điều đó sẽ đúng. Mặt khác, dung dịch HCl 0,0005 M loãng nhưng vẫn mạnh.

Mạnh Vs. Ăn mòn

Bạn có thể uống axit axetic pha loãng (axit có trong giấm), nhưng uống cùng nồng độ axit sulfuric sẽ khiến bạn bị bỏng hóa học. Nguyên nhân là do axit sunfuric có tính ăn mòn cao, còn axit axetic thì không hoạt động bằng. Trong khi axit có xu hướng ăn mòn, các siêu axit mạnh nhất (cacborane) thực sự không ăn mòn và bạn có thể cầm trên tay. Axit flohydric, trong khi một axit yếu, sẽ đi qua bàn tay của bạn và tấn công xương của bạn .

Nguồn

• Housecroft, CE; Sharpe, AG (2004). Hóa học vô cơ (xuất bản lần thứ 2). Sảnh Prentice. ISBN 978-0-13-039913-7.
• Porterfield, William W. (1984). Hóa học vô cơ. Addison-Wesley. ISBN 0-201-05660-7.
• Trummal, Aleksander; Lipping, Lauri; et al. (2016). “Tính axit của axit mạnh trong nước và đimetyl sunfoxit”. J. Vật lý. Chèm. A. _ 120 (20): 3663–3669. doi: 10.1021 / acs.jpca.6b02253