Læringsmål
- Forklar de periodiske tendenser, der påvirker binære syrers styrke.
Nøglepunkter
- En binær syres styrke afhænger af H-X-bindingens styrke; jo svagere bindingen er, jo stærkere er syren.
- Navnene på binære syrer begynder med “hydro-” efterfulgt af navnet på det andet grundstof, modificeret til at ende med “-ic.”
- Binære syrer er en af to klasser af syrer; den anden er oxosyrer (eller oxosyrer), som består af brint, ilt og et andet grundstof.
Termer
- binære syremolekylære forbindelser, hvori hydrogen er kombineret med et andet ikke-metallisk grundstof
- pKaa kvantitativt mål for styrken af en syre i opløsning; en svag syre har en pKa-værdi i det omtrentlige område -2 til 12 i vand, og en stærk syre har en pKa-værdi på mindre end ca. -2.
Syrestyrke og bindingsstyrke
Binære syrer er visse molekylære forbindelser, hvori hydrogen er kombineret med et andet ikke-metallisk grundstof; disse syrer omfatter HF, HCl, HBr og HI.
HCl, HBr og HI er alle stærke syrer, mens HF er en svag syre. Syrestyrken stiger, efterhånden som de eksperimentelle pKa-værdier falder i følgende rækkefølge:
HF (pKa = 3,1) < HCl (pKa = -6,0) < HBr (pKa = -9,0) < HI (pKa = -9,5).
Hvorfor er HF en svag syre, når resten af halogenvandssyrerne er stærke? Man kunne med rette antage, at fluor er meget elektronegativt, så H-F-bindingen er meget polær, og vi kan forvente, at HF let dissocieres i opløsning; dette ræsonnement er ikke forkert, men elektronegativitetsargumentet er overtrumfet af overvejelser om ionstørrelse. Husk på den periodiske tendens, at ionernes størrelse øges, når vi bevæger os nedad i det periodiske system. Fordi fluor er øverst blandt halogenerne, er F-ionen den mindste halogenid; derfor er dens elektroner koncentreret omkring dens kerne, og som følge heraf er H-F-bindingen relativt kort. Kortere bindinger er mere stabile, og derfor er H-F-bindingen vanskeligere at bryde.
Når vi bevæger os ned til klor, ændrer tendensen sig imidlertid. Klor er større og har flere elektroner, og derfor er H-Cl-bindingen længere og svagere. I tilstedeværelse af vand er de elektrostatiske tiltrækninger mellem vands delvist negative ilt og det delvist positive brint på H-Cl stærke nok til at bryde H-Cl-bindingen, og ionerne dissocieres i opløsningen.
Det samme ræsonnement gælder for både HBr og HI. Disse syrer er endnu stærkere end HCl, fordi Br- og I- ionerne er endnu større. Som sådan er H-Br- og H-I-bindingerne endnu svagere, og disse forbindelser dissocieres også let i opløsning.
Navnene på binære syrer begynder med “hydro-” efterfulgt af navnet på det andet grundstof, modificeret til at ende med “-ic”. For eksempel hedder HCl saltsyre.
Binære syrer er en af to klasser af syrer, den anden er oxosyrer (eller oxosyrer), som består af hydrogen, oxygen og et tredje grundstof, som ofte er et ikke-metal.
