Eine Säure erhält ihre Eigenschaften von den Wasserstoffatomen ihrer Moleküle. Starke Säuren haben schwach gebundene Wasserstoffatome, von denen sich die Moleküle in Lösung leicht trennen. Wie viele dieser Wasserstoffatome dissoziieren und Wasserstoffionen bilden, bestimmt die Stärke einer Säure. Starke Säuren verlieren die meisten oder alle ihre Wasserstoffatome in einer wässrigen Lösung und bilden H3O-Ionen mit positiver Ladung. Der Rest des Säuremoleküls bildet ein separates Ion mit negativer Ladung.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Bei starken Säuren bilden die meisten oder alle schwach gebundenen Wasserstoffatome in ihren Molekülen in einer wässrigen Lösung Wasserstoffionen. Schwache Säuren bleiben meist als Moleküle zusammen und nur wenige ihrer Wasserstoffatome bilden Ionen. Die positiven Wasserstoffionen und die entsprechenden negativen Ionen des restlichen Säuremoleküls verleihen Säuren ihre Haupteigenschaften.
Starke Säuren und wie sie dissoziieren
Zu den stärksten allgemein verfügbaren Säuren gehören Salzsäure, HCl, und Schwefelsäure, H
2SO4. Die Bindung zwischen den Wasserstoff- und Chloratomen der Salzsäure ist schwach genug, dass sich alle Wasserstoffatome von den Chloratomen lösen, wenn sich die Säure in Wasser auflöst. Die Wasserstoffatome in den Salzsäuremolekülen verloren bei der chemischen Reaktion, die die Salzsäureverbindung bildete, ihre einzelnen Elektronen an die Chloratome. Als Ergebnis bilden die Wasserstoffatome Ionen mit einer Ladung von plus eins und die Chloratome bilden Ionen mit einer Ladung von minus eins.Ebenso verloren die Wasserstoffatome des Schwefelsäuremoleküls ihre Elektronen bei der chemischen Reaktion, die Schwefelsäure bildete. Sie sind auch schwach gehalten und distanzieren sich vom SO4 Atome, um zwei Wasserstoffionen mit einer Ladung von plus einer zu bilden. Die SO4 Atome bilden ein negatives Sulfation mit einer Ladung von minus zwei.
Wie starke Basen dissoziieren
Wo die Wasserstoffionen starker Säuren in Wasser dissoziieren und der Lösung den Charakter einer Säure verleihen, spielt das Hydroxidion bei starken Basen die gleiche Rolle. Natriumhydroxid, NaOH, und Calciumhydroxid, Ca (OH)2, sind Beispiele für starke Basen, die in Wasser vollständig dissoziieren. Das schwach gehaltene OH-Ion mit einer Ladung von minus eins dissoziiert vom Natrium-Ion mit einer Ladung von plus eins oder dem Calcium-Ion mit einer Ladung von plus zwei. Die große Anzahl an OH-Ionen im Wasser verleiht der Lösung die Eigenschaften einer starken Base.
Wenn starke Säuren und starke Basen reagieren
Da starke Säuren und Basen in Wasser vollständig dissoziieren, können sie sich gegenseitig neutralisieren und ein stabiles Salz bilden. Werden Säure und Base langsam im richtigen Verhältnis gemischt, verbinden sich die positiv geladenen H-Wasserstoffionen mit den negativ geladenen OH-Hydroxidionen zu Wasser. Die anderen im Wasser gelösten Molekülteile verbinden sich zu einem Salz.
Wird beispielsweise Natriumhydroxid langsam zu Salzsäure gegeben, verbinden sich die OH-Ionen des Natriumhydroxids mit den H-Ionen der Salzsäure zu Wasser. Die Natriumionen verbinden sich mit den Chlorionen zu Natriumchlorid oder Kochsalz. Aufgrund der Stärke der Säure und der Base lösten sich alle ihre Ionen auf und vereinten sich alle zu Wasser. Starke Säuren und starke Basen können sich gegenseitig vollständig neutralisieren.