Acides et bases forts vs faibles

Que les acides soient forts ou faibles est déterminé par la facilité avec laquelle ils se dissocient pour former des ions. Dans l'eau, les acides se dissolvent pour former des ions hydrogène, tandis que les bases forment des ions hydroxyde. Les ions des acides et des bases forts se dissocient facilement pour se dissoudre complètement dans l'eau, formant des ions hydrogène H avec une charge de plus un ou OH^- ions hydroxyde avec une charge de moins un. Les acides et les bases faibles ne se dissocient que partiellement, laissant moins d'ions en solution. Les ions hydrogène pour les acides et les ions hydroxyde pour les bases donnent aux acides et aux bases leurs caractéristiques et déterminent leur force.

Le HF (fluorure d'hydrogène ou acide fluorhydrique) n'est pas un acide fort. C'est un acide faible car il ne rend pas beaucoup d'ions hydrogène disponibles lorsqu'il se dissout dans l'eau. Lorsque HF se dissout, certains des atomes d'hydrogène forment des ions hydrogène avec une charge positive, et certains des atomes de fluor forment des ions fluor avec une charge négative. La liaison entre l'hydrogène et le fluor est forte, donc pas assez de molécules HF se dissocient pour produire le grand nombre d'ions requis pour un acide fort. Au lieu de cela, les atomes d'hydrogène restent liés aux atomes de fluor, et relativement peu d'ions hydrogène sont disponibles pour donner à la solution de fluorure d'hydrogène les caractéristiques d'un acide.

NH₃ (l'ammoniac) n'est pas une base solide. Il est considéré comme une base faible car, en solution, il ne génère pas beaucoup d'ions hydroxyde. Bien que l'ammoniac n'ait pas d'atomes d'oxygène dans sa molécule et ne puisse donc pas se dissocier directement en ions hydroxyde, lorsqu'il est dissous dans l'eau, le NH₃ molécule attire un proton pour former un ion ammonium, NH₄. Le proton est tiré du H₂O molécule d'eau, laissant un ion hydroxyde OH avec une charge négative et un ion ammonium avec une charge positive. Les ions hydroxyde dans l'eau font du NH₃, une base, mais seules quelques molécules d'ammoniac participent à ce processus. Comme il y a peu d'ions hydroxyde résultants, l'ammoniac est une base faible.

HNO₃ (acide nitrique) est un acide fort. C'est parce qu'il se dissocie complètement dans l'eau. La molécule est composée d'un atome d'hydrogène, d'un atome d'azote et de trois atomes d'oxygène. Dans la réaction chimique qui a formé les molécules d'acide nitrique, l'électron de l'atome d'hydrogène est partagé par la combinaison d'atomes d'azote et d'oxygène. La liaison résultante avec l'atome d'hydrogène est relativement faible et l'atome d'hydrogène se dissocie de la molécule d'acide nitrique lorsqu'il est dissous dans l'eau. En raison de la liaison faible, presque toutes les molécules d'acide nitrique forment des ions hydrogène avec une charge positive et NO₃ ions avec une charge négative, créant un acide fort.

NaOH (hydroxyde de sodium ou lessive), est une base forte. Dans NaOH, l'atome d'oxygène a reçu l'électron unique de la couche électronique externe de l'atome de sodium et partage l'électron de l'atome d'hydrogène pour former le composé. En conséquence, l'ion hydroxyde a une charge négative de un et l'ion sodium avec une charge de plus un est attiré par lui. En solution, les molécules d'eau polaire avec un atome d'oxygène à une extrémité et deux atomes d'hydrogène à l'autre extrémité séparent les ions NaOH. L'ion hydroxyde avec une charge négative et l'ion sodium avec une charge positive se dissocient complètement, résultant en une base forte.

HCN (acide cyanhydrique) n'est pas un acide fort. C'est un acide faible. Les atomes d'hydrogène, de carbone et d'azote sont liés pour former la molécule de HCN par les liaisons covalentes de leurs électrons. Il y a un total de 10 électrons de valence disponibles pour les réactions chimiques dans les couches d'électrons les plus externes des trois atomes, l'hydrogène contribuant à un, le carbone quatre et l'azote cinq. L'atome de carbone partage une paire d'électrons avec l'atome d'hydrogène et trois avec l'atome d'azote, tandis qu'une paire d'électrons d'azote reste non partagée. Lorsqu'elles sont mises en solution, les liaisons covalentes restent actives, la liaison entre les atomes de carbone et d'hydrogène limitant la dissociation des ions hydrogène. En conséquence, seuls quelques ions hydrogène pénètrent dans la solution. L'acide cyanhydrique est un acide faible.

Le HCL (chlorure d'hydrogène) est un acide fort. C'est parce qu'il devient de l'acide chlorhydrique lorsqu'il est dissous dans l'eau. Les atomes d'hydrogène et de chlore forment une liaison covalente, mais l'atome d'hydrogène n'est pas fortement maintenu. En conséquence, dans l'eau, l'atome d'hydrogène forme un ion hydrogène, se dissociant de l'atome de chlore et le laissant sous forme d'ion chlore avec une charge négative. Étant donné que le HCL se dissocie complètement lorsqu'il est dissous dans l'eau et que tous les atomes d'hydrogène et de chlore du HCL forment des ions d'hydrogène et de chlore, l'acide chlorhydrique est considéré comme un acide fort.