ההבדל בין חומצה מוריאטית לחומצה גופרתית

חומצה גופרתית ומוריאטית / הידרוכלורית הן שתי חומצות מינרליות חזקות עם שפע של שימושים במעבדות לכימיה. מבחינת המסה העצומה, חומצה גופרתית היא המוצר הגדול ביותר בתעשיית הכימיקלים האמריקאית. הייצור השנתי של חומצה מוריאטית אינו כמעט גדול, אך גם הוא כימיקל תעשייתי מרכזי.

חומצה מוריאטית וחומצה גופרתית הם תרכובות כימיות שונות מאוד. לחומצה מוריאטית הנוסחה HCl ואילו לחומצה גופרתית הנוסחה H2SO4. המשמעות של זה היא שבמולקולות של חומצה גופרתית יש שני מימנים, אחד גופרית וארבעה אוקסיגנים, בעוד שלמולקולות של חומצה מוריאטית יש מימן אחד ואטום כלור אחד. חומצה גופרתית טהורה (כלומר ללא מים) פולטת אדים כאשר היא מחוממת מכיוון שחלק מ- H2SO4 מתפרק לייצור מים וגופרית דו-חמצנית.

בטמפרטורת החדר בהיעדר מים, חומצה גופרתית טהורה היא נוזל שמן, ואילו מימן כלורי טהור הוא גז. שתי התרכובות מתמוססות די בקלות במים, ובדרך כלל כאשר אתה קונה את החומצה, אתה קונה תמיסה מימית של הכימיקל. חומצה גופרתית יכולה לתת שני יונים מימן, ואילו חומצה מוריאטית יכולה לתת רק אחד. גם חומצה מוריאטית וגם חומצה גופרתית הן חומצות חזקות מאוד ובתמיסה מרוכזת נוצר pH נמוך מאוד.

במיוחד כאשר חומצה גופרתית חמה ומרוכזת יכולה לשמש כחומר מחמצן, כלומר היא יכולה לקחת אלקטרונים ממינים אחרים בתגובה. חומצה מוריאטית אינה חומר מחמצן, אם כי יון הכלוריד שלה יכול לשמש כנוקלאופיל, ולכן חומצה מוריאטית מרוכזת ניתן להשתמש בכימיה אורגנית להחלפת קבוצת אלכוהול באטום כלור (בדרך כלל בנוכחות אבץ כלוריד). לעומת זאת, יון הסולפט אינו פועל כנוקלאופיל.

כימאים מתארים לעתים קרובות את חוזק החומצה באמצעות מספר הנקרא pKa, השווה ללוג השלילי של קבוע דיסוציאציה לחומצה. קבוע דיסוציאציה של חומצה הוא מדד לחוזק החומצה במים. ככל ש- pKa שלילי יותר, כך החומצה חזקה יותר. לחומצה כמו חומצה גופרתית שיכולה לתת שני יונים מימן יש שני pKas. ה- pKa1 לחומצה גופרתית הוא -3, בעוד ה- pKa2 שלו הוא 1.99. לעומת זאת, ה- pKa עבור חומצה מוריאטית הוא -7.