Objectif d’apprentissage
- Expliquer les tendances périodiques qui affectent la force des acides binaires.
Points clés
- La force d’un acide binaire dépend de la force de la liaison H-X ; plus la liaison est faible, plus l’acide est fort.
- Les noms des acides binaires commencent par « hydro- » suivi du nom de l’autre élément, modifié pour se terminer par « -ic. »
- Les acides binaires sont l’une des deux classes d’acides ; les seconds sont les oxoacides (ou oxyacides), qui sont constitués d’hydrogène, d’oxygène et d’un autre élément.
Termes
- acides binairescomposés moléculaires dans lesquels l’hydrogène est combiné avec un second élément non métallique
- pKaa mesure quantitative de la force d’un acide en solution ; un acide faible a une valeur pKa dans la gamme approximative de -2 à 12 dans l’eau, et un acide fort a une valeur pKa inférieure à environ -2.
Résistance de l’acide et force de liaison
Les acides binaires sont certains composés moléculaires dans lesquels l’hydrogène est combiné avec un second élément non métallique ; ces acides comprennent HF, HCl, HBr et HI.
HCl, HBr et HI sont tous des acides forts, tandis que HF est un acide faible. La force de l’acide augmente au fur et à mesure que les valeurs expérimentales de pKa diminuent dans l’ordre suivant :
HF (pKa = 3,1) < HCl (pKa = -6,0) < HBr (pKa = -9,0) < HI (pKa = -9,5).
Pourquoi HF est-il un acide faible, alors que le reste des acides hydrohaliques sont forts ? On pourrait supposer à juste titre que le fluor est très électronégatif, donc que la liaison H-F est très polaire et qu’on peut s’attendre à ce que HF se dissocie facilement en solution ; ce raisonnement n’est pas faux, mais l’argument de l’électronégativité est éclipsé par des considérations de taille ionique. Rappelez-vous la tendance périodique selon laquelle la taille ionique augmente au fur et à mesure que l’on descend dans le tableau périodique. Comme le fluor se trouve au sommet des halogènes, l’ion F est le plus petit des halogénures ; ses électrons sont donc concentrés autour de son noyau et, par conséquent, la liaison H-F est relativement courte. Les liaisons plus courtes sont plus stables, et donc la liaison H-F est plus difficile à rompre.
Lorsque nous descendons vers le chlore, cependant, la tendance change. Le chlore est plus gros et possède plus d’électrons, et donc la liaison H-Cl est plus longue et plus faible. En présence d’eau, les attractions électrostatiques entre l’oxygène partiellement négatif de l’eau et l’hydrogène partiellement positif sur H-Cl sont suffisamment fortes pour rompre la liaison H-Cl, et les ions se dissocient en solution.
Le même raisonnement s’applique pour HBr et HI. Ces acides sont encore plus forts que le HCl car les ions Br- et I- sont encore plus grands. Ainsi, les liaisons H-Br et H-I sont encore plus faibles, et ces composés se dissocient également facilement en solution.
Nom des acides binaires
Les noms des acides binaires commencent par « hydro- » suivi du nom de l’autre élément, modifié pour se terminer par « -ic ». Par exemple, HCl est nommé acide chlorhydrique.
Les acides binaires sont l’une des deux classes d’acides, la seconde étant les oxoacides (ou oxyacides), qui sont constitués d’hydrogène, d’oxygène et d’un troisième élément, qui est souvent un non-métal.
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