フルオロアンチモン酸は世界最強の酸であり、誇らしげにカルボランの少し上の台座に立っています。ただし、カルボランがそれらすべての中で最も強いかどうかについては、まだ議論が続いています.これらの酸は非常に強いため、従来の酸とは見なされません。それらは超酸と呼ばれています。
酸と塩基の概念は、思春期の思い出の波を私の意識の表面にもたらします。白衣、リトマス試験紙、奇妙な形の容器から立ち上る刺激性のガス…そして私の悪い成績について考えます。
白衣は単に推奨されているわけではありません。これは、クールでステレオタイプな法医学者がすべての犯罪捜査番組で着用するものだからです。酸、塩基、塩、またはその他の潜在的に有害な化学物質の有害なこぼれから私たちを保護するため、保護用の眼鏡と一緒にコートをお勧めします.
衣服に浸透して肌を火傷する可能性のある酸を考えてみてください。綿のコートはそれを吸収し、果敢に自分自身を犠牲にして私たちの肉を守り、さらに重要なことに、私のお気に入りのカルバン クライン シャツを守ります。
しかし、母が白衣と保護メガネを着用し、サラダに酢を注意深く加えているというばかげたビジュアルはまだ見たことがありません。なんてワル！彼女は無頓着ですか、それとも無責任ですか?うーん、ダメ。彼女は、できれば経験的にではなく、科学的に酢が強いものではないことを知っています。
酸を強くするものは何ですか?その場合、何が酸を「酸」にするのですか?
強酸とは?
酸は、溶液と反応して水素イオン (H+) を生成するイオン化合物です。酸をより簡潔に記述する方法は、容易にプロトンを供与する実体です。電子を持たない原子であるイオン化された水素原子は、単なる陽子です。スペクトルの反対側では、ベースは容易に受け入れるエンティティです。 この陽子。
Pass the Parcel の参加者と類似点を描くことができます。
(写真提供:価値観レッスン ゲーム)
酸が参加者である場合、弱酸は、小包の通過または陽子の供与に関して躊躇する参加者、または非効率的な参加者です。一方、強酸は常に厄介な存在であり、陽子の供与に関しては非常に効率的です。
したがって、溶液中の H+ イオンの濃度が高いほど、酸はより酸性になります。
酸度を客観的に測定する
実際、これはpHスケールの助けを借りて、酸性度を客観的に測定する方法です.スケールは 1 ～ 14 の範囲で、1 は非常に強い酸、7 は中性溶液、14 は非常に強い塩基を表します。
pH スケールは対数スケールです。 H+ イオンの濃度 (pH の H) の負の対数 (p で示される) を取ります。どういうわけか、水素イオンの濃度が低下すると、pH が上昇し、塩基性が上昇します。
(写真提供:Flickr)
しかし、それは単なる濃度ではなく、活動でもあります これらのイオンの。これらのイオンの影響は多くの要因に依存しており、濃度はその 1 つにすぎません。そうは言っても、簡単にするために、集中力の概念を続けましょう。
酸を水の溶液に溶解することによって、酸性度の尺度を得ることができます。 H+ 陽イオンが自由に移動していることはありません。水分子 (H2O) と反応して、ヒドロニウム イオン (H3O+) と水酸化物イオン (OH-) を生成します。
したがって、水中の H3O+ イオンの濃度が高いと、強酸の存在を示します。プロトンまたは H+ イオンを奪われた残留イオンは塩基です。このように、ある意味では、酸と塩基は自然にペアで存在します。水と酸の反応の一般的な表現は、この式で表すことができます。
溶液の相対的な酸性度を見つける別の方法は、酸解離平衡定数を見つけることです。
上記の式を参照すると、次の式で Ka の大きさを求めることができます:
[H3O+] と [A-] は、ヒドロニウム イオンと分離された塩基の濃度をリットルあたりのモル数で表します。一方、[HA] は無口で H+ イオンに寄与しなかった分子の濃度です。
強酸の場合、分子の生成物は分母の下の量に比べて大きな値を持ちます。これは、強酸が迅速に分割を触媒し、より多くのイオンを生成し、残りの HA 分子が少なくなるためです。その結果、強酸の Ka の値は 1 より大きくなります。
ただし、フロイトが示唆したように、弱酸です。
逆に、弱酸の場合、分子の積は分母に比べて低い値になります。これは、H+ イオンを生成する能力が非常に低いためです。その結果、弱酸の Ka の値は 1 より低くなります。
このように、Ka の値は酸の強さを絶対的に決定します。
一般的な強酸にはどのようなものがありますか?
塩酸 (HCl → H+ + Cl-)
塩酸は無色透明で腐食性が非常に強い鉱酸です。これはしばしば「塩酸」と呼ばれ、レンガやコンクリートの洗浄に使用されていることをご存知かもしれません.
水素と塩素から形成されるイオン性化合物である塩酸は、濃度に応じて pH レベルが -1 から 1 の間で変動する非常に強い酸です。約 1.3 × 10^6。
塩酸は優れた酸化剤としても定評があります。
(写真提供:Flickr)
その強さにもかかわらず、驚くべきことに、HCl は私たちの胃酸の大部分を構成しています!微生物や感染症から私たちを守り、消化にとって非常に重要です。粘液層は、酸自体から胃を保護します。粘液の分泌がうまくいかないと、潰瘍や胸やけになります。
HCl は非常に腐食性が高く、接触すると組織をやけどする可能性があります。肺、目、皮膚に不可逆的な損傷を与える可能性があります。そのため、常にラテックス手袋と耐薬品性保護服を着用して取り扱う必要があります。
硝酸 (HNO3 → H+ + NO3-)
硝酸は無色で腐食性の高い鉱酸です。硝酸は主にニトロ化に使用されます。硝酸基を分子、通常は有機化合物に付加します。 HCl と同様に、その pH 値は -1 に近く、水溶液中でほぼ完全に解離するため、Ka の値も大きくなります — 2.4 × 10.
硝酸発煙 (写真提供者 :W. Oelen / Wikimedia Commons)
非常に優れた酸化剤であるため、非金属や有機物と爆発的に反応します。硝酸による有機化合物のニトロ化は、トリニトロトルエン (TNT) などの爆薬を製造するための優れた方法です。また、シリコン ウエハーの洗浄やステンレス鋼からの不純物の除去にも使用されます。
安全上の理由から、硝酸は刺激性があるため、塩基や有機物から遠ざけることを強くお勧めします。皮膚にこぼれた場合、重度の化学火傷を引き起こし、肉や組織をすぐに分解する可能性があります。治療法として、火傷の部位に大量の水を投与して、この酸を「中和」することができます.
硫酸 (H2SO4 → 2H+ + SO4^-2)
もう 1 つの高校のお気に入りである硫酸は、水と発熱反応する無色、油性、強力、腐食性の鉱酸です。木材や有機物を焦がすことが知られていますが、火災を引き起こす可能性は低いです.
濃硫酸 (硫酸) の滴は、綿のタオルを急速に脱水します。 (写真提供:Toxic Walker / Wikimedia Commons)
そのいとこのように、硫酸の pH は約 1 です。その Ka 値は 1.0 × 10^3 です。硫酸は加水分解による一次やけどだけでなく、脱水による二次やけどを引き起こすほど危険です。目に入ると失明する可能性があり、飲み込むと不可逆的な喉や肺の損傷を引き起こす可能性があります。
歴史的に、硫酸は「ビトリオールの油」という名前で識別されてきました.
世界最強の酸
フルオロアンチモン酸は世界最強の酸で、カルボランの少し上の台座に堂々と立っています。ただし、カルボランがそれらすべての中で最も強いかどうかについては、まだ議論が続いています.これらの酸は非常に強いため、従来の酸とは見なされません。 超酸と呼ばれています。
手に持つフルオロアンチモン酸のボトル (写真提供:Game Freak / Youtube)
フルオロアンチモン酸は、-31.3 という驚異的な pH を持っています。胃酸の10億倍の効能！ルーニー テューンズのタズのように、容器を徐々に食べてしまうため、ボトルに保存することはできません。
その強さは、手に触れると躊躇なく肉や骨を溶かしてしまうほど。テフロン製の水槽に保管されています。すべての有機化学で最も強力な単結合であることには利点があります。テフロンは超酸の影響を受けません。
テフロンは鶏肉をより効果的に揚げることもできますが、ほとんどの場合、そうです、大混乱を引き起こし、肉と骨を溶かす超酸から私たちを保護するので、私たちはテフロンが大好きです.
