強酸と弱酸の違い

主な違い – 強酸と弱酸

酸は、反応でプロトンを供与したり、電子対を受け取ったりできる分子または他の種です。酸は、強酸と弱酸として知られる 2 つのグループに分類されます。強酸と弱酸の主な違いは、強酸は水溶液中で完全に解離することです。 一方、弱酸は水溶液中で部分的に解離します。

対象となる主な分野

1. 強酸とは
– 定義、プロパティ、例
2. 弱酸とは
– 定義、プロパティ、例
3. 強酸と弱酸の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:酸、酸解離定数、脱プロトン化、pH、極性、プロトン、強酸、弱酸

強酸とは

強酸は、水中にあると完全にイオンに解離する分子です。言い換えれば、酸は完全なイオン化によって H イオンを溶液中に放出します。酸の強さは、酸解離定数によって特徴付けられます 値 (Ka ）。通常、強酸は非常に大きな Ka を持っています。 価値。

酸が強いほど、陽子を失いやすくなります。これらのプロトンは、H 原子と分子の残りの部分との間の結合の極性が高いため、容易に放出されます。この極性 は、この結合に関与する 2 つの原子の電気陰性度によって決まります。 脱プロトン化 強酸の (陽子の除去) は、陽子が結合している陰イオンの極性とサイズに依存します。

例として、H-A という名前の酸を考えた場合、HA 酸の解離は次のように与えられます。

HA_(aq) + H₂ O_(l) à A_(aq) + H₃ O_(aq)

しかし、酸分子に放出可能なプロトンが複数ある場合は、次のように示すことができます。以下の例は、ジプロトン酸の解離を示しています。これは、2 つの陽子を放出できることを意味します。

H₂ B_(aq) + H₂ O_(l) à B_(aq) + H₃ O_(aq)

一方、強酸は H+ イオンを溶液に放出するため、溶液の pH は強酸の影響を大きく受けます。 pH は H+ 濃度に依存します。 H+ 濃度と pH の関係は次のようになります。

pH =-log[H_(aq) ]

酸が強酸の場合、pH 値は非常に小さい値です。たとえば、強力なモノプロトン酸が 0.1 molL の濃度で水中にある場合、溶液の pH は次のようになります。

pH =-log[H_(aq) ]

pH =-log[0.1 molL]

=1

強酸の例

• 塩酸 (HCl)
• 硝酸 (HNO₃ )
• 硫酸 (H₂ SO₄ )
• 臭化水素酸 (HBr)
• ヨウ化水素酸 (HI)
• 過塩素酸 (HClO₄ )
• 塩素酸 (HClO₃ )

弱酸とは

弱酸は、水溶液中で部分的にイオンに解離する分子です。弱酸は、すべての H イオンを溶液に放出しません。酸解離定数 (Ka ) は、強酸の値よりも小さい値です。溶液のpHは約3～5です。これは、弱酸が強酸のように溶液の H+ 濃度を上昇させないためです。水中の弱酸系では、H+ イオン、分子の陰イオン、および溶液中に存在する弱酸分子があります。

たとえば、エタン酸の解離は次のように示すことができます。

図 1:エタノール酸の解離

弱酸の解離を記述するときは、一重矢印ではなく二重矢印を使用する必要があります。これは、反応が平衡反応であることを示すためです。

弱酸の例

• 亜硫酸 (H₂ SO₃ )
• リン酸 (H₃ PO₄ )
• フッ化水素酸 (HF)
• 亜硝酸 (HNO₂ )
• 安息香酸 (C₆ H₅ COOH)
• ギ酸 (HCOOH)
• 酢酸 (CH₃ COOH)

強酸と弱酸の違い

定義

強い酸: 強酸は、水中にあると完全にイオンに解離する分子です。

弱酸性: 弱酸は、水溶液中で部分的にイオンに解離する分子です。

pH

強い酸: 強酸溶液の pH は非常に低いです (約 pH=1)。

弱酸性: 弱酸性溶液の pH は約 3 ～ 5 です。

酸解離定数

強い酸: 酸解離定数 Ka は強酸の値が高くなります。

弱酸性: 酸解離定数 Ka 強酸の場合はより低い値です。

放出される H+ イオンの量

強い酸: 強酸は、溶液に放出できるすべての H イオンを放出します。

弱酸性: 弱酸はすべての H イオンを放出しません。

結論

酸の強さは、酸分子の極性と原子サイズによって決まります。酸分子が水中で解離する方法によって、酸には強酸と弱酸の 2 種類があります。強酸と弱酸の主な違いは、強酸は水溶液で完全に解離するのに対し、弱酸は水溶液で部分的に解離することです。