Kyseliny jsou chemické látky, které při smíchání v roztoku odevzdávají vodíkové ionty nebo protony. Počet protonů odevzdaných určitou kyselinou vlastně určuje sílu kyseliny – zda se jedná o silnou nebo slabou kyselinu. Abychom pochopili sílu kyselin, je třeba porovnat jejich tendenci darovat protony podobné zásadě (většinou vodě). Síla se označuje číslem zvaným pKA.

Co je to silná kyselina?

O kyselině se říká, že je silná, pokud v roztoku disociuje nebo zcela ionizuje. To znamená, že po smísení v roztoku je schopna dát největší počet iontů H+ neboli protonů. Tyto ionty jsou nabité částice. Protože silná kyselina při rozkladu neboli ionizaci odevzdává větší počet iontů, znamená to, že silná kyselina je vodičem elektřiny.

Při smíchání kyseliny v H2O je proton (H+ iont) přenesen na molekulu H2O a vzniká H3O+ (hydroxoniový iont) a – iont podle toho, o jakou kyselinu se jedná na začátku.

V obecném scénáři,

Takové chemické reakce lze ctít, ale v několika málo případech kyselina odevzdává H+ ion poměrně snadno a reakce vypadá jako jednosměrná. A kyselina je zcela disociovaná.

Např. při rozpouštění chlorovodíku v H2O za vzniku HCl probíhá tak málo zpětné reakce, že můžeme napsat:

Najednou proběhne stoprocentní virtuální reakce, při níž chlorovodík vykazuje reakci s H3O+ (hydroxoniovým iontem) a ionty Cl-. Zde je silnou kyselinou chlorovodík.

Co je to slabá kyselina?

O kyselině se říká, že je slabá, jestliže ionizuje částečně nebo neúplně a do roztoku odevzdává jen některé své atomy vodíku. Je tedy ve srovnání se silnou kyselinou méně schopná vylučovat protony. Slabé kyseliny mají vyšší pKa než silné kyseliny.

Kyselina ethanová je dobrým příkladem slabé kyseliny. Vykazuje reakci s H2O za vzniku H3O+ (hydroxoniové ionty) a CH3COOH (ethanoátové ionty), ale zpětná reakce vykazuje větší úspěšnost než přímá. Molekuly reagují poměrně snadno za vzniku kyseliny a H2O.

V každém okamžiku vykazuje přeměnu na ionty pouze asi jedno procento molekul kyseliny CH3COOH. To, co zůstane, jsou jednoduché molekuly kyseliny octové (systematicky nazývané kyselina ethanová).

Rozdíl mezi silnou a slabou kyselinou

1. Definice

Silná kyselina

Silná kyselina je kyselina, která ve vodném roztoku zcela ionizuje. Silná kyselina při rozpuštění v H2O vždy ztratí jeden proton (A H+). Jinými slovy, silná kyselina je vždy na nohou a poměrně účinně odevzdává protony.

Slabá kyselina

Slabá kyselina je taková, která v roztoku ionizuje částečně. Do roztoku odevzdává jen několik svých atomů vodíku. Proto je méně schopná než silná kyselina.

1. Elektrická vodivost

Silná kyselina

Silné kyseliny budou vždy vykazovat silnou vodivost. Silné kyseliny obvykle propouštějí více proudu ve srovnání se slabými kyselinami při stejném napětí a koncentraci.

Slabé kyseliny

Slabé kyseliny mají nízkou vodivost. Jsou špatnými vodiči a vykazují nízkou hodnotu procházejícího proudu

1. Rychlost reakce

Silná kyselina

Rychlost reakce je rychlejší u silných kyselin. silných kyselinách

Slabých kyselinách

Rychlost reakce je pomalejší u slabých kyselin

1. Příklady

Silná kyselina

Kyselina chlorovodíková (HCl), Kyselina dusičná (HNO3), kyselina chlorovodíková (HClO4), kyselina sírová (H2SO4), kyselina jodová (HI), kyselina hydrobromová (HBr), kyselina chlorová (HClO3).

Kyselina slabá

Kyselina sírová (H2SO3), kyselina octová (CH3COOH), kyselina fosforečná (H3PO4), kyselina benzoová (C6H5COOH), kyselina fluorovodíková (HF), kyselina mravenčí (HCOOH), kyselina dusičná (HNO2).

1. pH

Silná kyselina

Při silné kyselině je pH nižší než, zpravidla 3. V případě silné kyseliny je pH nižší než, zpravidla 3. Silné kyseliny mají velmi vysokou koncentraci iontů H+ (kyselina s pH 3 má 0,001 molu vodíkových iontů na litr).

Slabá kyselina

Slabá kyselina má pH v rozmezí 3-7. Kyselina má pH v rozmezí 3-7.

1. Hodnota pKa

Silná kyselina

U silné kyseliny je hodnota pKa poměrně nízká.

Slabá kyselina

U slabé kyseliny je hodnota pKa poměrně vysoká.

1. Disociace

Silná kyselina

HCl(g) + H2O(l) ≈ H3O+(aq) + Cl-(aq)

Slabá kyselina

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

Shrnutí silná kyselina vs. silná kyselina. Slabá kyselina

Rozdílné body mezi Silnou a Slabou kyselinou byly shrnuty níže: Srovnávací tabulka