الأحماض والقواعد القوية مقابل الضعيفة

يتم تحديد ما إذا كانت الأحماض قوية أم ضعيفة من خلال مدى سهولة انفصالها لتكوين الأيونات. في الماء ، تذوب الأحماض لتكوين أيونات الهيدروجين ، بينما تشكل القواعد أيونات الهيدروكسيد. تتفكك أيونات الأحماض والقواعد القوية بسهولة لتذوب تمامًا في الماء ، وتشكل أيونات الهيدروجين H مع شحنة زائد واحد أو OH^- أيونات الهيدروكسيد بشحنة ناقص واحد. الأحماض والقواعد الضعيفة تنفصل جزئيًا فقط ، تاركة عددًا أقل من الأيونات في المحلول. تعطي أيونات الهيدروجين للأحماض وأيونات الهيدروكسيد للقواعد الأحماض والقواعد خصائصها وتحدد قوتها.

HF (فلوريد الهيدروجين ، أو حمض الهيدروفلوريك) ليس حمضًا قويًا. إنه حمض ضعيف لأنه لا يوفر الكثير من أيونات الهيدروجين عندما يذوب في الماء. عندما يذوب HF ، تشكل بعض ذرات الهيدروجين أيونات الهيدروجين بشحنة موجبة ، وتشكل بعض ذرات الفلور أيونات الفلور بشحنة سالبة. الرابطة بين الهيدروجين والفلور قوية ، لذلك لا تنفصل جزيئات HF كافية لإنتاج عدد كبير من الأيونات اللازمة لحمض قوي. بدلاً من ذلك ، تظل ذرات الهيدروجين مرتبطة بذرات الفلور ، ويتوفر عدد قليل نسبيًا من أيونات الهيدروجين لإعطاء محلول فلوريد الهيدروجين خصائص الحمض.

نيو هامبشاير₃ (الأمونيا) ليست قاعدة قوية. يعتبر قاعدة ضعيفة لأنه في المحلول لا يولد الكثير من أيونات الهيدروكسيد. على الرغم من أن الأمونيا لا تحتوي على ذرات أكسجين في جزيءها ، وبالتالي لا يمكن أن تتفكك إلى أيونات الهيدروكسيد مباشرة ، عندما تذوب في الماء ، فإن NH₃ يجذب جزيء بروتون لتكوين أيون أمونيوم ، NH₄. البروتون مأخوذ من H₂O جزيء الماء ، وترك أيون هيدروكسيد OH مع شحنة سالبة وأيون أمونيوم بشحنة موجبة. تصنع أيونات الهيدروكسيد في الماء NH₃، وهي قاعدة ، ولكن القليل فقط من جزيئات الأمونيا تشارك في هذه العملية. نظرًا لوجود عدد قليل من أيونات الهيدروكسيد الناتجة ، فإن الأمونيا هي قاعدة ضعيفة.

HNO₃ (حمض النيتريك) هو حمض قوي. هذا لأنه ينفصل تمامًا في الماء. يتكون الجزيء من ذرة هيدروجين وذرة نيتروجين وثلاث ذرات أكسجين. في التفاعل الكيميائي الذي شكل جزيئات حمض النيتريك ، يتم مشاركة الإلكترون من ذرة الهيدروجين بواسطة تركيبة ذرة النيتروجين والأكسجين. الرابطة الناتجة مع ذرة الهيدروجين ضعيفة نسبيًا ، وذرة الهيدروجين تنفصل عن جزيء حمض النيتريك عندما تذوب في الماء. بسبب الرابطة الضعيفة ، تشكل جميع جزيئات حمض النيتريك تقريبًا أيونات الهيدروجين بشحنة موجبة وأكسيد النيتروجين₃ الأيونات ذات الشحنة السالبة ، مما يؤدي إلى تكوين حمض قوي.

هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم أو الغسول) قاعدة قوية. في هيدروكسيد الصوديوم ، استقبلت ذرة الأكسجين الإلكترون المفرد من غلاف الإلكترون الخارجي لذرة الصوديوم وتتشارك الإلكترون من ذرة الهيدروجين لتكوين المركب. ونتيجة لذلك ، فإن شحنة أيون الهيدروكسيد سالبة واحدة ، وينجذب إليها أيون الصوديوم بشحنة موجبة واحد. في المحلول ، تقوم جزيئات الماء القطبية مع ذرة الأكسجين في أحد طرفيها وذرتان من الهيدروجين في الطرف الآخر بتفكيك أيونات NaOH. ينفصل أيون الهيدروكسيد ذو الشحنة السالبة وأيون الصوديوم بشحنة موجبة تمامًا ، مما ينتج عنه قاعدة قوية.

HCN (حمض الهيدروسيانيك) ليس حمضًا قويًا. إنه حمض ضعيف. ترتبط ذرات الهيدروجين والكربون والنيتروجين لتشكيل جزيء HCN بواسطة الروابط التساهمية لإلكتروناتها. هناك ما مجموعه 10 إلكترونات تكافؤ متاحة للتفاعلات الكيميائية في الأصداف الإلكترونية الخارجية للذرات الثلاث ، حيث يساهم الهيدروجين بواحد ، والكربون أربعة ، والنيتروجين خمسة. تشترك ذرة الكربون في زوج إلكترون واحد مع ذرة الهيدروجين وثلاثة مع ذرة النيتروجين ، بينما يظل زوج إلكترون واحد من النيتروجين غير مشترك. عند وضعها في المحلول ، تظل الروابط التساهمية نشطة ، حيث تحد الرابطة بين ذرات الكربون والهيدروجين من تفكك أيون الهيدروجين. نتيجة لذلك ، يدخل المحلول عدد قليل فقط من أيونات الهيدروجين. حمض الهيدروسيانيك حمض ضعيف.

HCL (كلوريد الهيدروجين) هو حمض قوي. هذا لأنه يصبح حمض الهيدروكلوريك عند إذابته في الماء. تشكل ذرات الهيدروجين والكلور رابطة تساهمية ، لكن ذرة الهيدروجين ليست قوية. نتيجة لذلك ، في الماء ، تشكل ذرة الهيدروجين أيون هيدروجين ، تنفصل عن ذرة الكلور وتتركها كأيون كلور بشحنة سالبة. نظرًا لأن حمض الهيدروكلوريك يتفكك تمامًا عندما يذوب في الماء وتشكل جميع ذرات الهيدروجين والكلور في حمض الهيدروجين أيونات الهيدروجين والكلور ، يعتبر حمض الهيدروكلوريك حمضًا قويًا.