Сильные кислоты и основания
Все кислоты и основания подразделяются на сильные и слабые. При этом не следует путать понятия "сильная кислота" или "сильное основание" с их концентрацией. Например, можно сделать концентрированный раствор слабой кислоты или разбавленный раствор сильного основания.
Соляная кислота, растворяясь в воде, отдает каждой из двух молекул воды по одному своему протону (см. Теорию Бренстеда-Лоури):
HCl+H2O → Cl-+H3O+
В результате химической реакции в ионе гидроксония ион водорода прочно связывается с молекулой воды. Реакция будет протекать до тех пор, пока полностью не исчерпаются ее реагенты (все молекулы соляной кислоты переходят в раствор в виде ионов). Вода в данном случае играет роль основания, посколкьу получает протон от соляной кислоты (см. Электролитическая диссоциация).
Кислоты, диссоциирующиеся нацело в водных растворах, называются сильными.
Если известна начальная концентрация сильной кислоты, в таком случае не составляет труда подсчитать концентрацию ионов гидроксония и хлорид-ионов в растворе. Например, если в 1 л воды растворяется 0,2 моля газообразной соляной кислоты, концентрация ионов после диссоциации будет точно такой же:
[H3O+]=0,2 [Cl-]=0,2
Примеры сильных кислот:
- HCl - соляная кислота;
- HBr - бромоводород;
- HI - йодоводород;
- HNO3 - азотная кислота;
- HClO4 - хлорная кислота;
- H2SO4 - серная кислота.
Все кислоты (за исключением серной), представленные в списке выше, являются монопротоновыми, поскольку их атомы отдают по одному протону; молекулы серной кислоты могут отдавать два своих протона, поэтому серная кислота является дипротоновой.
К сильным основаниям относятся электролиты, полностью диссоциирующие в водных растворах с образованием гидроксид-иона ОН-.
По аналогии с кислотами, вычислить концентрацию гидроксид-иона достаточно просто, если знать исходную концентрацию раствора. Например, раствор NaOH с концентрацией 2 моль/л диссоциирует на такую же концентрацию ионов:
NaOH → Na++OH- [Na+]=2 моль/л [OH-]=2 моль/л
Еще по теме:
