水溶液では、強酸は完全に解離またはイオン化されます。 H+ は、プロトン損失の可能性が高い化学種です。強酸は水中で 1 つの陽子を失い、それが水に取り込まれてヒドロニウム イオンに変換されます:HA(aq) + H2O H3O+(aq) + A (aq)
二塩基酸と多塩基酸は複数のプロトンを失う可能性がありますが、強酸に対する pKa 値と反応は、プロトンの喪失のみに関係します。
強酸は、酸解離定数 (Ka) が高く、対数定数 (pKa) が小さいです。
強酸の例
弱酸はたくさんありますが、強酸はごくわずかです。以下は一般的な強酸の例です:
HCl（塩酸）
(H2SO4) (硫酸)
HNO3（硝酸）
HBr(臭化水素酸)
HClO4（過塩素酸）
HI(ヨウ化水素酸)
p-トルエンスルホン酸（有機可溶性強酸）
メタンスルホン酸（液体有機強酸）
それらはヒドロニウム イオン H3O+ ほど酸性ではありませんが、以下の酸は水中でほぼ完全に解離し、一般に強酸と呼ばれます:
HNO3（硝酸）
HCO3（塩素酸）
ヒドロニウムイオン、臭素酸、過ヨウ素酸、過臭素酸、および過ヨウ素酸はすべて、一部の科学者によって強酸と見なされています.
プロトンを供与する能力が酸強度の重要な要件である場合、強酸は次のとおりです (強さの順):
H[SbF6] (フルオロアンチモン酸)
FSO3HSbF5 (魔法の酸)
H(CHB11Cl11) (カルボラン超酸)
FSO3H（フルオロ硫酸）
CF3SO3H（トリフル酸）
これらは「超酸」であり、硫酸よりも 100% 酸性度が高い酸です。水は超酸によって恒久的にプロトン化されます。
酸度決定要因
なぜ特定の弱酸が完全にイオン化しないのか、または強酸がなぜそれほどよく解離するのか疑問に思うかもしれません.考慮すべき点がいくつかあります:
原子半径: 原子半径が大きくなると酸度が上がります。たとえば、HI は HCl よりも強力な酸です (ヨウ素は塩素よりも大きな原子です)。
電気陰性度: 電気陰性度が高いほど (A– ) 共役塩基は周期表の同じ周期にあるほど、酸性度が高くなります.
電荷: 原子の正電荷が強いほど酸性になります。言い換えると、中性種からプロトンを取得することは、負に帯電した種からプロトンを取得するよりも簡単です.
均衡: 酸が解離すると、その共役塩基と平衡状態になります。平衡は生成物を著しく支持するか、強酸の場合は化学式の右側にあります。強酸の共役塩基は、塩基としての水よりもかなり弱いです。
溶剤: 強酸は、ほとんどの用途で水とともに溶媒として一般的に使用されます。一方、非水溶媒では、酸性度と塩基性度が重要です。たとえば、酢酸は液体アンモニア中で完全にイオン化し、水中では弱酸ですが、強酸とみなすことができます.
塩酸 (HCl):
塩化水素ガスの水ベースまたは水溶液は、塩酸として知られています。また、人間の胃で自然に生成される消化酸である胃酸の主要成分でもあります。塩酸はまた、さまざまな工業用および商業用に合成的に製造されており、塩化水素ガスを水に溶解するなど、さまざまな方法を使用して製造できます.
硫酸（硫酸）は、油性でガラス状の外観を持つ苛性無機酸であり、「ビトリオールの油」というニックネームが付けられています。この化学物質の他の名前には、スルフィン酸、バッテリー酸、および硫酸水素塩が含まれます。 H2SO4 は硫酸の化学式で、硫黄原子が 2 つの水酸化物化合物と 2 つの酸素原子に囲まれています。この強力な酸は、肥料や化学製品の製造など、さまざまな産業で使用されています。この多機能酸は、3 番目に広く製造されている工業用化学薬品であり、大量に生産されています。二酸化硫黄は、単純な接触処理装置 (SO2) で溶融硫黄を燃焼させることによって生成されます。かなり高温で、このガスは冷却され、続いて酸化されて三酸化硫黄 (SO3) が生成されます。三酸化硫黄は、水中の水素分子と酸素分子と結合すると硫酸を形成します。
硝酸 (HNO 3 ):
硝酸などの強酸は、このカテゴリに分類されます。最も純粋な形では無色に見えます。時間の経過とともに古くなり、黄色に変色します。硝酸が窒素酸化物と水に分解されると、この着色が生じます。硝酸は腐食性が高く、本質的に有害です。また、重度の皮膚火傷を引き起こす可能性があります。硝酸塩は、水酸化物、金属、および酸化物と反応すると容易に形成されます。その結果、強力な酸化剤として使用できます。
それは、アンモニアの酸化を触媒することによって作ることができます。これは、多くの産業で爆発物や肥料の製造に使用される重要な化学物質であると同時に、一般的な実験室試薬でもあります。 3.01 は硝酸の pH 値です。硝酸の概念については、この記事で説明します。
過塩素酸 (HClO 4 ):
過塩素酸の式は HClO4 であり、鉱酸です。通常、水溶液として見られるこの無色の化学物質は、硫酸、硝酸、および塩酸よりも強い酸です。加熱すると強力な酸化剤になりますが、室温では、通常、重量で 70% までの水溶液が酸化されます。過塩素酸は過塩素酸塩、特にロケット燃料の重要な成分である過塩素酸アンモニウムを作るために使用されます。過塩素酸は非常に腐食性が高く、他の化学物質と急速に反応して爆発性混合物を形成します:
結論:
過塩素酸は非常に腐食性が高く、他の化学物質と容易に結合して爆発的な組み合わせを作り出す可能性があります.:
強酸は有機物でも無機物でもかまいません.
強酸は重度の化学熱傷を引き起こす可能性があるため、注意して取り扱う必要があります。
カルボニル化合物の合成や加水分解など、いくつかのプロセスでは強酸が必要です。
