Obiettivo di apprendimento
- Spiegare le tendenze periodiche che influenzano la forza degli acidi binari.
Punti chiave
- La forza di un acido binario dipende dalla forza del legame H-X; più debole è il legame, più forte è l’acido.
- I nomi degli acidi binari cominciano con “hydro-” seguito dal nome dell’altro elemento, modificato per finire con “-ic.”
- Gli acidi binari sono una delle due classi di acidi; la seconda sono gli oxoacidi (o ossiacidi), che consistono di idrogeno, ossigeno e un altro elemento.
Termini
- Composti binari acidomolecolari in cui l’idrogeno è combinato con un secondo elemento non metallico
- pKaa misura quantitativa della forza di un acido in soluzione; un acido debole ha un valore pKa nell’intervallo approssimativo da -2 a 12 in acqua, e un acido forte ha un valore pKa inferiore a circa -2.
Forza dell’acido e forza di legame
Gli acidi binari sono alcuni composti molecolari in cui l’idrogeno è combinato con un secondo elemento non metallico; questi acidi includono HF, HCl, HBr, e HI.
HCl, HBr, e HI sono tutti acidi forti, mentre HF è un acido debole. La forza dell’acido aumenta man mano che i valori sperimentali di pKa diminuiscono nel seguente ordine:
HF (pKa = 3.1) < HCl (pKa = -6.0) < HBr (pKa = -9.0) < HI (pKa = -9.5).
Perché l’HF è un acido debole, quando gli altri acidi idroalici sono forti? Si potrebbe correttamente assumere che il fluoro è molto elettronegativo, quindi il legame H-F è altamente polare e possiamo aspettarci che l’HF si dissoci facilmente in soluzione; questo ragionamento non è sbagliato, ma l’argomento dell’elettronegatività è superato da considerazioni sulla dimensione ionica. Ricordiamo la tendenza periodica che la dimensione ionica aumenta man mano che si scende nella tavola periodica. Poiché il fluoro è in cima agli alogeni, lo ione F è l’alogenuro più piccolo; quindi, i suoi elettroni sono concentrati intorno al suo nucleo, e come risultato, il legame H-F è relativamente corto. I legami più corti sono più stabili, e quindi il legame H-F è più difficile da rompere.
Una volta scesi al cloro, tuttavia, la tendenza cambia. Il cloro è più grande e ha più elettroni, e quindi il legame H-Cl è più lungo e più debole. In presenza di acqua, l’attrazione elettrostatica tra l’ossigeno parzialmente negativo dell’acqua e l’idrogeno parzialmente positivo su H-Cl è abbastanza forte da rompere il legame H-Cl, e gli ioni si dissociano in soluzione.
Lo stesso ragionamento vale per HBr e HI. Questi acidi sono ancora più forti dell’HCl perché gli ioni Br- e I- sono ancora più grandi. Come tali, i legami H-Br e H-I sono ancora più deboli, e anche questi composti si dissociano facilmente in soluzione.
Nome degli acidi binari
I nomi degli acidi binari iniziano con “hydro-” seguito dal nome dell’altro elemento, modificato per finire con “-ic”. Per esempio, HCl è chiamato acido cloridrico.
Gli acidi binari sono una delle due classi di acidi, la seconda essendo ossiacidi (o ossiacidi), che consistono di idrogeno, ossigeno e un terzo elemento, che è spesso un non metallo.
