A savak olyan kémiai anyagok, amelyek oldatokban keverve hidrogénionokat vagy protonokat adnak. Az adott sav által leadott protonok száma tulajdonképpen meghatározza a sav erősségét – hogy erős vagy gyenge savról van-e szó. Ahhoz, hogy megértsük a savak erősségét, össze kell hasonlítanunk a hasonló bázisnak (többnyire víznek) adott protonok leadására való hajlamukat. Az erősséget egy pKA-nak nevezett számmal jelöljük.

Mi az erős sav?

Egy sav akkor mondható erősnek, ha oldatban teljesen disszociál vagy ionizálódik. Ez azt jelenti, hogy oldatban keverve képes a legnagyobb számú H+ iont vagy protont leadni. Ezek az ionok a töltött részecskék. Mivel egy erős sav nagyobb számú iont ad le, amikor lebomlik, vagy ionizálódik, ez azt jelenti, hogy az erős sav az elektromosság vezetője.

Mikor egy sav H2O-ban keveredik, egy proton (H+ ion) egy H2O molekulához kerül, hogy H3O+ (hidroxóniumion) és egy – ion keletkezzen, attól függően, hogy melyik savról van szó kezdetben.

Az általános forgatókönyv szerint,

Az ilyen kémiai reakciókat lehet tisztelni, de kevés esetben a sav elég könnyen leadja a H+ iont, és a reakció egyirányúnak tűnik. A sav pedig teljesen disszociálódik.

Mikor például hidrogén-klorid oldódik H2O-ban, hogy HCl keletkezzen, a fordított reakcióból olyan kevés történik, hogy leírhatjuk:

Egyszerre száz százalékban virtuális reakció megy végbe, amelyben a hidrogén-klorid H3O+ (hidroxóniumion) és Cl- ionokkal mutat reakciót. Itt az erős sav a hidrogén-klorid.

Mi a gyenge sav?

Egy sav akkor mondható gyengének, ha részben vagy hiányosan ionizálódik, hidrogénatomjainak csak egy részét adja le az oldatba. Ezért egy erős savhoz képest kevésbé képes protonokat leadni. A gyenge savak pKa értéke magasabb, mint az erős savaké.

A gyenge savra jó példa az etánsav. H2O-val reakcióban H3O+ (hidroxóniumionok) és CH3COOH (etanoátionok) keletkezik, de a fordított reakció nagyobb sikert mutat, mint az előremenő. A molekulák meglehetősen könnyen reagálnak a sav és a H2O ameliorációjához.

A CH3COOH savmolekuláknak egyszerre csak körülbelül egy százaléka mutat ionokká alakulást. Ami megmarad, az az egyszerű ecetsav (szisztematikusan etánsavnak nevezik) molekulák.

Egy erős sav és gyenge sav közötti különbség

1. Definíció

Egy erős sav

Az erős sav olyan sav, amely vizes oldatban teljesen ionizálódik. Az erős sav H2O-ban oldva mindig veszít egy protont (A H+). Más szóval, egy erős sav mindig talpon van, és elég hatékonyan ad le protonokat.

Gyenge sav

A gyenge sav olyan sav, amely részlegesen ionizálódik oldatban. Csak kevés hidrogénatomját adja le az oldatba. Ezért kevésbé alkalmas, mint egy erős sav.

1. Elektromos vezetőképesség

Egy erős sav

Az erős savak mindig erős vezetőképességet mutatnak. Az erős savak általában több áramot vezetnek át, mint a gyenge savak azonos feszültség és koncentráció mellett.

Szegény sav

A gyenge savaknak alacsony a vezetőképességük. Rossz vezetők, és alacsony értéket mutatnak az áramátfolyásnál

1. Reakciósebesség

Elég erős sav

A reakciósebesség gyorsabb a erős savak

gyenge sav

A reakció sebessége lassabb a gyenge savakban

1. Példák

Elég erős sav

Sósav (HCl), Salétromsav (HNO3), perklórsav (HClO4), kénsav (H2SO4), hidrojódsav (HI), hidrobrómsav (HBr), klórsav (HClO3).

Nedves sav

Kénsav (H2SO3), Ecetsav (CH3COOH), Foszforsav (H3PO4), Benzoesav (C6H5COOH), Flúorsav (HF), Hangyasav (HCOOH), Salétromsav (HNO2).

1. pH

Erős sav

Egy erős savban a pH alacsonyabb, általában 3-nál. Az erős savak nagyon magas H+ ionkoncentrációval rendelkeznek (egy 3 pH-jú savban 0,001 mol/liter hidrogénion van).

Gyenge sav

A gyenge sav pH-ja 3-7 között van.

1. PKa értéke

Erős sav

Egy erős savban a pKa értéke meglehetősen alacsony.

Gyenge sav

Egy gyenge savban a pKa értéke meglehetősen magas.

1. Disszociáció

Erős sav

HCl(g) + H2O(l) ≈ H3O+(aq) + Cl-(aq)

Gyenge sav

CH3COOH(l) + H2O(l) ≈ H3O+(aq) + CH3COO-(aq)

Az erős sav Vs. Gyenge sav

Az erős és gyenge savak közötti különbségek pontjait az alábbiakban foglaltuk össze: Összehasonlító táblázat