Cíl výuky
- Vysvětlete periodické trendy, které ovlivňují sílu binárních kyselin.
Klíčové body
- Síla binární kyseliny závisí na síle vazby H-X; čím je vazba slabší, tím je kyselina silnější.
- Názvy binárních kyselin začínají písmenem „hydro-„, za nímž následuje název druhého prvku, upravený tak, aby končil na „-ic“
- Binární kyseliny jsou jednou ze dvou tříd kyselin; druhou třídou jsou oxokyseliny (neboli kyslíkaté kyseliny), které se skládají z vodíku, kyslíku a dalšího prvku.
Termíny
- binární kyselinymolekulární sloučeniny, ve kterých je vodík kombinován s druhým nekovovým prvkem
- pKaa kvantitativní míra síly kyseliny v roztoku; slabá kyselina má ve vodě hodnotu pKa v přibližném rozmezí -2 až 12 a silná kyselina má hodnotu pKa menší než přibližně -2.
Síla kyseliny a pevnost vazby
Binární kyseliny jsou některé molekulární sloučeniny, v nichž je vodík kombinován s druhým nekovovým prvkem; mezi tyto kyseliny patří HF, HCl, HBr a HI.
HCl, HBr a HI jsou silné kyseliny, zatímco HF je slabá kyselina. Síla kyseliny se zvyšuje se snižováním experimentálních hodnot pKa v následujícím pořadí:
HF (pKa = 3,1) < HCl (pKa = -6,0) < HBr (pKa = -9,0) < HI (pKa = -9,5).
Proč je HF slabá kyselina, když ostatní hydrohalogenové kyseliny jsou silné? Správně bychom mohli předpokládat, že fluor je velmi elektronegativní, takže vazba H-F je vysoce polární a můžeme očekávat, že HF bude v roztoku snadno disociovat; tato úvaha není chybná, ale argument elektronegativity je přebit úvahami o velikosti iontů. Vzpomeňte si na periodickou tendenci, podle které se velikost iontů zvyšuje s postupující periodickou tabulkou. Protože fluor je na vrcholu halogenů, je F-iont nejmenším halogenidem; jeho elektrony jsou proto soustředěny kolem jeho jádra, a v důsledku toho je vazba H-F relativně krátká. Kratší vazby jsou stabilnější, a proto je obtížnější vazbu H-F přerušit.
Jakmile však přejdeme dolů k chloru, trend se změní. Chlor je větší a má více elektronů, a proto je vazba H-Cl delší a slabší. V přítomnosti vody je elektrostatická přitažlivost mezi částečně záporným kyslíkem vody a částečně kladným vodíkem na H-Cl dostatečně silná, aby se vazba H-Cl přerušila, a ionty v roztoku disociují.
Stejná úvaha platí pro HBr i HI. Tyto kyseliny jsou ještě silnější než HCl, protože ionty Br- a I- jsou ještě větší. Vazby H-Br a H-I jsou proto ještě slabší a tyto sloučeniny v roztoku také snadno disociují.
Název binárních kyselin
Název binárních kyselin začíná písmenem „hydro-„, za kterým následuje název druhého prvku, upravený tak, aby končil na „-ic“. Například HCl se jmenuje kyselina chlorovodíková.
Dvojmocné kyseliny jsou jednou ze dvou tříd kyselin, druhou jsou oxokyseliny (nebo oxokyseliny), které se skládají z vodíku, kyslíku a třetího prvku, kterým je často nekov.
.