Ácidos y bases fuertes vs débiles

Si los ácidos son fuertes o débiles está determinado por la facilidad con que se disocian para formar iones. En el agua, los ácidos se disuelven para formar iones de hidrógeno, mientras que las bases forman iones de hidróxido. Los iones de ácidos y bases fuertes se disocian fácilmente para disolverse completamente en agua, formando iones de hidrógeno H con una carga de más uno u OH^- iones de hidróxido con una carga de menos uno. Los ácidos y bases débiles solo se disocian parcialmente, dejando menos iones en solución. Los iones de hidrógeno para los ácidos y los iones de hidróxido para las bases dan a los ácidos y las bases sus características y determinan su fuerza.

HF (fluoruro de hidrógeno o ácido fluorhídrico) no es un ácido fuerte. Es un ácido débil porque no produce muchos iones de hidrógeno disponibles cuando se disuelve en agua. Cuando el HF se disuelve, algunos de los átomos de hidrógeno forman iones de hidrógeno con carga positiva y algunos de los átomos de flúor forman iones de flúor con carga negativa. El enlace entre el hidrógeno y el flúor es fuerte, por lo que no se disocian suficientes moléculas de HF para producir la gran cantidad de iones necesarios para un ácido fuerte. En cambio, los átomos de hidrógeno permanecen unidos a los átomos de flúor, y comparativamente hay pocos iones de hidrógeno disponibles para dar a la solución de fluoruro de hidrógeno las características de un ácido.

NUEVA HAMPSHIRE₃ (amoniaco) no es una base fuerte. Se considera una base débil porque, en solución, no genera muchos iones hidróxido. Aunque el amoníaco no tiene átomos de oxígeno en su molécula y, por lo tanto, no puede disociarse en iones de hidróxido directamente, cuando se disuelve en agua, el NH₃ molécula atrae un protón para formar un ion amonio, NH₄. El protón se toma de la H₂O molécula de agua, dejando un ion hidróxido OH con carga negativa y un ion amonio con carga positiva. Los iones de hidróxido en el agua producen NH₃, una base, pero solo algunas de las moléculas de amoníaco participan en este proceso. Debido a que hay pocos iones de hidróxido resultantes, el amoníaco es una base débil.

HNO₃ (ácido nítrico) es un ácido fuerte. Esto se debe a que se disocia completamente en el agua. La molécula está formada por un átomo de hidrógeno, un átomo de nitrógeno y tres átomos de oxígeno. En la reacción química que formó las moléculas de ácido nítrico, el electrón del átomo de hidrógeno es compartido por la combinación del átomo de nitrógeno y oxígeno. El enlace resultante con el átomo de hidrógeno es comparativamente débil y el átomo de hidrógeno se disocia de la molécula de ácido nítrico cuando se disuelve en agua. Debido al enlace débil, casi todas las moléculas de ácido nítrico forman iones de hidrógeno con carga positiva y NO₃ iones con carga negativa, creando un ácido fuerte.

NaOH (hidróxido de sodio o lejía), es una base fuerte. En NaOH, el átomo de oxígeno ha recibido un solo electrón de la capa externa de electrones del átomo de sodio y comparte el electrón del átomo de hidrógeno para formar el compuesto. Como resultado, el ion hidróxido tiene una carga negativa de uno y el ion sodio con una carga de más uno es atraído hacia él. En solución, las moléculas de agua polares con un átomo de oxígeno en un extremo y dos átomos de hidrógeno en el otro extremo separan los iones NaOH. El ión hidróxido con carga negativa y el ión sodio con carga positiva se disocian completamente, dando como resultado una base fuerte.

El HCN (ácido cianhídrico) no es un ácido fuerte. Es un ácido débil. Los átomos de hidrógeno, carbono y nitrógeno están unidos para formar la molécula de HCN mediante los enlaces covalentes de sus electrones. Hay un total de 10 electrones de valencia disponibles para reacciones químicas en las capas de electrones más externas de los tres átomos, con el hidrógeno contribuyendo uno, el carbono cuatro y el nitrógeno cinco. El átomo de carbono comparte un par de electrones con el átomo de hidrógeno y tres con el átomo de nitrógeno, mientras que un par de electrones de nitrógeno permanece sin compartir. Cuando se colocan en solución, los enlaces covalentes permanecen activos, y el enlace entre los átomos de carbono e hidrógeno limita la disociación de los iones de hidrógeno. Como resultado, solo unos pocos iones de hidrógeno entran en la solución. El ácido cianhídrico es un ácido débil.

HCL (cloruro de hidrógeno) es un ácido fuerte. Esto se debe a que se convierte en ácido clorhídrico cuando se disuelve en agua. Los átomos de hidrógeno y cloro forman un enlace covalente, pero el átomo de hidrógeno no se mantiene fuertemente. Como resultado, en el agua, el átomo de hidrógeno forma un ión de hidrógeno, que se disocia del átomo de cloro y lo deja como un ión de cloro con carga negativa. Debido a que el HCL se disocia completamente cuando se disuelve en agua y todos los átomos de hidrógeno y cloro del HCL forman iones de hidrógeno y cloro, el ácido clorhídrico se considera un ácido fuerte.