Säuren sind chemische Substanzen, die Wasserstoffionen oder Protonen abgeben, wenn sie in Lösungen gemischt werden. Die Anzahl der Protonen, die von einer bestimmten Säure abgegeben werden, bestimmt die Stärke der Säure – ob es sich um eine starke oder eine schwache Säure handelt. Um die Stärke der Säuren zu verstehen, muss man ihre Tendenz, Protonen an die entsprechende Base (meist Wasser) abzugeben, vergleichen. Die Stärke wird durch eine Zahl namens pKA angegeben.

Was ist eine starke Säure?

Eine Säure gilt als stark, wenn sie in einer Lösung vollständig dissoziiert oder ionisiert. Das heißt, sie ist in der Lage, die größte Anzahl von H+-Ionen oder Protonen zu bilden, wenn sie in einer Lösung gemischt wird. Diese Ionen sind die geladenen Teilchen. Da eine starke Säure eine größere Anzahl von Ionen abgibt, wenn sie zerfällt oder ionisiert, bedeutet das, dass eine starke Säure ein elektrischer Leiter ist.

Wenn sich eine Säure in H2O mischt, wird ein Proton (H+-Ion) zu einem H2O-Molekül getragen, um ein H3O+ (Hydroxonium-Ion) und ein -Ion zu erzeugen, je nachdem, welche Säure zu Beginn beteiligt ist.

In der Regel

Solche chemischen Reaktionen können verehrt werden, aber in wenigen Fällen gibt die Säure das H+-Ion ganz einfach ab und die Reaktion scheint einseitig zu sein. Und die Säure ist vollständig dissoziiert.

Wenn sich z.B. Chlorwasserstoff in H2O auflöst, um HCl zu bilden, passiert so wenig von der umgekehrten Reaktion, dass wir schreiben können:

Einmal findet eine hundertprozentige virtuelle Reaktion statt, bei der Chlorwasserstoff mit H3O+ (Hydroxonium-Ion) und Cl- Ionen reagieren wird. Hier ist die starke Säure Chlorwasserstoff.

Was ist eine schwache Säure?

Eine Säure wird als schwach bezeichnet, wenn sie nur teilweise oder unvollständig ionisiert und nur einige ihrer Wasserstoffatome an die Lösung abgibt. Sie ist also im Vergleich zu einer starken Säure weniger in der Lage, Protonen abzugeben. Schwache Säuren haben einen höheren pKa als starke Säuren.

Ethansäure ist ein gutes Beispiel für eine schwache Säure. Sie reagiert mit H2O unter Bildung von H3O+ (Hydroxonium-Ionen) und CH3COOH (Ethanoat-Ionen), wobei die Rückreaktion erfolgreicher verläuft als die Vorwärtsreaktion. Die Moleküle reagieren ziemlich leicht, um die Säure und das H2O zu verbessern.

Zu einem beliebigen Zeitpunkt werden nur etwa ein Prozent der CH3COOH-Säuremoleküle in Ionen umgewandelt. Was übrig bleibt, sind die einfachen Essigsäuremoleküle (systematisch Ethansäure genannt).

Unterschied zwischen starker und schwacher Säure

1. Definition

Starke Säure

Eine starke Säure ist eine Säure, die in einer wässrigen Lösung vollständig ionisiert. Eine starke Säure verliert beim Lösen in H2O immer ein Proton (A H+). Mit anderen Worten, eine starke Säure ist immer in Bewegung und gibt sehr effizient Protonen ab.

Schwache Säure

Eine schwache Säure ist eine Säure, die in einer Lösung teilweise ionisiert. Sie gibt nur wenige ihrer Wasserstoffatome an die Lösung ab. Daher ist sie weniger leistungsfähig als eine starke Säure.

1. Elektrische Leitfähigkeit

Starke Säure

Starke Säuren zeigen immer eine starke Leitfähigkeit. Starke Säuren leiten in der Regel mehr Strom als schwache Säuren bei gleicher Spannung und Konzentration.

Schwache Säure

Schwache Säuren haben eine geringe Leitfähigkeit. Sie sind schlechte Leiter und zeigen einen niedrigen Wert für den Stromdurchgang

1. Reaktionsgeschwindigkeit

Starke Säure

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist schneller bei den starken Säuren

Schwachen Säuren

Reaktionsgeschwindigkeit ist langsamer bei schwachen Säuren

1. Beispiele

Starke Säure

Salzsäure (HCl), Salpetersäure (HNO3), Perchlorsäure (HClO4), Schwefelsäure (H2SO4), Jodwasserstoffsäure (HI), Bromwasserstoffsäure (HBr), Chlorsäure (HClO3).

Schwache Säure

Schweflige Säure (H2SO3), Essigsäure (CH3COOH), Phosphorsäure (H3PO4), Benzoesäure (C6H5COOH), Fluorwasserstoffsäure (HF), Ameisensäure (HCOOH), salpetrige Säure (HNO2).

1. pH

Starke Säure

Bei einer starken Säure ist der pH-Wert niedriger als, im Allgemeinen 3. Starke Säuren besitzen eine sehr hohe Konzentration an H+-Ionen (eine Säure mit einem pH-Wert von 3 hat 0,001 Mol pro Liter Wasserstoffionen).

Schwache Säure

Eine schwache Säure hat einen pH-Wert zwischen 3-7.

1. Wert von pKa

Starke Säure

Bei einer starken Säure ist der Wert von pKa ziemlich niedrig.

Schwache Säure

Bei einer schwachen Säure ist der Wert von pKa ziemlich hoch.

1. Dissoziation

Starke Säure

HCl(g) + H2O(l) ≈ H3O+(aq) + Cl-(aq)

Schwache Säure

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

Zusammenfassung von starker Säure vs. Schwache Säure

Die Unterschiede zwischen starken und schwachen Säuren sind im Folgenden zusammengefasst: Vergleichstabelle