मजबूत एसिड: गुण और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

एक मजबूत एसिड किसी भी यौगिक को पूरी तरह से और अपरिवर्तनीय रूप से प्रोटॉन या हाइड्रोजन आयनों, एच ^{+ को} छोड़ने में सक्षम है । इतनी प्रतिक्रियाशील होने के कारण, बड़ी संख्या में प्रजातियों को इन एच ⁺ को स्वीकार करने के लिए मजबूर किया जाता है; जैसे पानी, का मिश्रण सरल शारीरिक संपर्क के साथ संभावित खतरनाक हो जाता है।

एसिड पानी के लिए एक प्रोटॉन दान करता है, जो हाइड्रोनियम आयन, एच ₃ ओ ⁺ बनाने के लिए एक आधार के रूप में काम करता है । एक मजबूत एसिड के समाधान में हाइड्रोनियम आयन की एकाग्रता एसिड (=) की एकाग्रता के बराबर होती है।

स्रोत: फ़्लिकर के माध्यम से maticulous

ऊपरी छवि में 12M की एकाग्रता के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड, एचसीएल की एक बोतल है। एक एसिड (कमजोर या मजबूत) की एकाग्रता जितनी अधिक होती है, उतनी ही सावधानी से संभालना आवश्यक है; यही कारण है कि बोतल उस पर गिरने वाले एसिड की एक बूंद की संक्षारक संपत्ति द्वारा घायल हाथ के चित्र को दिखाती है।

मजबूत एसिड पदार्थ होते हैं जिन्हें उनके संभावित प्रभावों के बारे में पूरी जागरूकता से नियंत्रित किया जाना चाहिए; उनके साथ सावधानी से काम करते हुए, उनके गुणों का उपयोग कई उपयोगों के लिए किया जा सकता है, जो नमूनों के संश्लेषण या विघटन का सबसे आम है।

एक मजबूत एसिड के गुण

पृथक्करण

एक मजबूत एसिड इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार करते हुए, जलीय घोल में 100% घुल जाता है। एक एसिड के पृथक्करण को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण के साथ रेखांकित किया जा सकता है:

HAc + H ₂ O => A ^- + H ₃ O ⁺

जहां HAc मजबूत एसिड है, और A ^- इसका संयुग्म आधार है।

एक मजबूत एसिड का आयनीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जो आमतौर पर अपरिवर्तनीय होती है; कमजोर एसिड में, इसके विपरीत, आयनीकरण प्रतिवर्ती है। समीकरण से पता चलता है कि एच ₂ ओ वह है जो प्रोटॉन को स्वीकार करता है; हालांकि, शराब और अन्य सॉल्वैंट्स कर सकते हैं।

प्रोटॉन को स्वीकार करने की यह प्रवृत्ति पदार्थ से दूसरे पदार्थ में भिन्न होती है, और इस प्रकार, एचएसीसी की अम्ल शक्ति सभी सॉल्वैंट्स में समान नहीं होती है।

पीएच

एक मजबूत एसिड का पीएच बहुत कम होता है, जो 0 और 1 पीएच यूनिट के बीच होता है। उदाहरण के लिए, एक 0.1 एम एचसीएल समाधान का पीएच 1 है।

यह सूत्र का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है

पीएच = - लॉग

आप एक 0.1 एम एचसीएल समाधान के पीएच की गणना कर सकते हैं, फिर आवेदन कर सकते हैं

पीएच = -लॉग (0.1)

0.1 एम एचसीएल समाधान के लिए 1 का एक पीएच प्राप्त करना।

pKa

एसिड की ताकत उनके पीकेए से संबंधित है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोनियम आयन (H ₃ O ⁺) में -1.74 का pKa होता है। आम तौर पर, मजबूत एसिड -1.74 से अधिक नकारात्मक मूल्यों वाले पीकेए होते हैं, और इसलिए एच ₃ ओ ^{+ स्वयं की} तुलना में अधिक अम्लीय होते हैं ।

पीकेए एक निश्चित तरीके से एसिड को अलग करने की प्रवृत्ति को व्यक्त करता है। इसका मूल्य जितना कम होगा, एसिड उतना ही मजबूत और अधिक आक्रामक होगा। इस कारण से, किसी एसिड की सापेक्ष शक्ति को उसके pKa मान द्वारा व्यक्त करना सुविधाजनक है।

जंग

सामान्य तौर पर, मजबूत एसिड को संक्षारक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। हालाँकि, इस धारणा के अपवाद हैं।

उदाहरण के लिए, हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड एक कमजोर एसिड है, फिर भी यह अत्यधिक संक्षारक है और कांच को पचाने में सक्षम है। इसके कारण इसे प्लास्टिक की बोतलों और कम तापमान पर संभालना पड़ता है।

इसके विपरीत, एक बहुत मजबूत एसिड जैसे कि कारबोरेन सुपरसिड, जो सल्फ्यूरिक एसिड की तुलना में लाखों गुना मजबूत होने के बावजूद संक्षारक नहीं है।

कारक जो आपकी ताकत को प्रभावित करते हैं

इसके संयुग्म आधार का वैद्युतीयऋणात्मकता

जैसा कि आवधिक तालिका की अवधि में एक सही बदलाव होता है, संयुग्म आधार बनाने वाले तत्वों की नकारात्मकता बढ़ जाती है।

उदाहरण के लिए, आवर्त सारणी 3 की अवधि, उदाहरण के लिए, कि क्लोरीन सल्फर की तुलना में अधिक विद्युतीय है और, बदले में, सल्फर फास्फोरस की तुलना में अधिक विद्युतीय है।

यह इस तथ्य के अनुसार है कि हाइड्रोक्लोरिक एसिड सल्फ्यूरिक एसिड से अधिक मजबूत है, और बाद वाला फॉस्फोरिक एसिड से अधिक मजबूत है।

जैसे-जैसे एसिड के संयुग्मन आधार की इलेक्ट्रोनगेटिविटी बढ़ती है, बेस की स्थिरता बढ़ती है, और इस प्रकार एसिड को पुन: उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन के साथ फिर से संगठित होने की प्रवृत्ति कम हो जाती है।

हालांकि, अन्य कारकों पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि यह अकेले निर्धारक नहीं है।

आधार त्रिज्या को संयुग्मित करें

एसिड की ताकत इसके संयुग्म आधार के त्रिज्या पर भी निर्भर करती है। आवर्त सारणी (हैलोजन्स) के समूह VIIA के अवलोकन से पता चलता है कि समूह बनाने वाले तत्वों के परमाणु राड में निम्नलिखित संबंध हैं: I> Br> Cl> F.

इसी तरह, जो एसिड बनाते हैं, वे एसिड की ताकत के समान घटते क्रम को बनाए रखते हैं:

HI> HBr> HCl> एचएफ

निष्कर्ष में, जैसे-जैसे आवर्त सारणी के एक ही समूह के तत्वों की परमाणु त्रिज्या बढ़ती जाती है, वैसे ही उनके द्वारा बनने वाले अम्ल की शक्ति भी उसी तरह बढ़ती जाती है।

यह परमाणु-कक्षा के एक गरीब ओवरलैप द्वारा एच-एसी बांड के कमजोर पड़ने से समझाया गया है जो आकार में असमान हैं।

ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या

ऑक्साइड्स की एक श्रृंखला के भीतर एक एसिड की ताकत संयुग्म आधार में ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करती है।

जिन अणुओं में ऑक्सीजन परमाणुओं की सबसे बड़ी संख्या होती है, वे सबसे बड़ी एसिड ताकत वाली प्रजातियों का गठन करते हैं। उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड (HNO ₃) नाइट्रस एसिड (HNO ₂) की तुलना में अधिक मजबूत एसिड है ।

दूसरी ओर, पर्क्लोरिक एसिड (HClO ₄) क्लोरिक एसिड (HClO ₃) की तुलना में अधिक मजबूत एसिड है । और अंत में, हाइपोक्लोरस एसिड (HClO) श्रृंखला में सबसे कम ताकत वाला एसिड है।

उदाहरण

एसिड की ताकत के निम्न घटते क्रम में मजबूत एसिड को छूट दी जा सकती है: HI > HBr> HClO ₄ > HCl> H ₂ SO ₄ > CH₃C₆H₄SO₃H (toluenesulfonic acid)> HNO ₃ ।

वे सभी, और अन्य जो अभी तक उल्लिखित हैं, वे मजबूत एसिड के उदाहरण हैं।

HI HBr से अधिक मजबूत है क्योंकि HI बंधन अधिक आसानी से टूट जाता है क्योंकि यह कमजोर है। HBr एसिडिटी में HClO _{4 से} आगे निकल जाता है, क्योंकि ClO ₄ आयनों की महान स्थिरता के बावजूद ^- नकारात्मक चार्ज को ध्यान में रखते हुए, H-Br बंधन O ₃ ClO-H बांड की तुलना में कमजोर रहता है ।

हालांकि, चार ऑक्सीजन परमाणुओं की उपस्थिति HClO को HCl की तुलना में ₄ अधिक अम्लीय बनाती है, जिसमें कोई ऑक्सीजन नहीं होती है।

अगला, एचसीएल एच ₂ एसओ _{4 की} तुलना में अधिक मजबूत है क्योंकि सीएल परमाणु सल्फर की तुलना में अधिक विद्युत है; और एच ₂ एसओ _4, बदले में, CH₆C₄H acSO acH की तुलना में अधिक अम्लता है, जिसमें एक कम ऑक्सीजन परमाणु है और एक साथ हाइड्रोजन रखने वाले बंधन भी कम ध्रुवीय है।

अंत में, HNO ₃ सबसे कमजोर है क्योंकि इसमें आवर्त सारणी की दूसरी अवधि से नाइट्रोजन परमाणु है।

संदर्भ

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