อะไรเป็นตัวกำหนดความแรงของกรด?

กรดได้คุณสมบัติมาจากอะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุล กรดแก่มีอะตอมของไฮโดรเจนที่เกาะติดกันอย่างอ่อน และโมเลกุลก็แยกออกจากกันได้ง่ายในสารละลาย จำนวนอะตอมของไฮโดรเจนเหล่านี้แยกตัวออกจากกันและก่อตัวเป็นไอออนของไฮโดรเจนเป็นตัวกำหนดความแรงของกรด กรดแก่สูญเสียอะตอมไฮโดรเจนส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในสารละลายน้ำและก่อตัวเป็น H₃O ไอออนที่มีประจุบวก โมเลกุลของกรดที่เหลือจะสร้างไอออนแยกกันโดยมีประจุเป็นลบ

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

สำหรับกรดแก่ อะตอมไฮโดรเจนที่มีพันธะน้อยส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในโมเลกุลของพวกมันจะสร้างไฮโดรเจนไอออนในสารละลายน้ำ กรดอ่อนส่วนใหญ่อยู่รวมกันเป็นโมเลกุล และมีไฮโดรเจนเพียงไม่กี่อะตอมเท่านั้นที่ก่อตัวเป็นไอออน ไฮโดรเจนไอออนบวกและไอออนลบที่สอดคล้องกันของส่วนที่เหลือของโมเลกุลกรดทำให้กรดมีลักษณะเฉพาะที่สำคัญ

กรดที่แรงที่สุดที่มีอยู่ทั่วไป ได้แก่ กรดไฮโดรคลอริก HCl และกรดซัลฟิวริก H₂ดังนั้น₄. พันธะระหว่างอะตอมของไฮโดรเจนกับคลอรีนของกรดไฮโดรคลอริกนั้นอ่อนพอที่อะตอมของไฮโดรเจนทั้งหมดจะแยกตัวออกจากอะตอมของคลอรีนเมื่อกรดละลายในน้ำ อะตอมของไฮโดรเจนในโมเลกุลของกรดไฮโดรคลอริกสูญเสียอิเล็กตรอนเดี่ยวไปเป็นอะตอมของคลอรีนในปฏิกิริยาเคมีที่ก่อตัวเป็นสารประกอบกรดไฮโดรคลอริก เป็นผลให้อะตอมของไฮโดรเจนก่อตัวเป็นไอออนที่มีประจุบวกหนึ่งประจุ และอะตอมของคลอรีนก่อตัวเป็นไอออนที่มีประจุลบหนึ่ง

ในทำนองเดียวกัน อะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลกรดซัลฟิวริกสูญเสียอิเล็กตรอนไปในปฏิกิริยาเคมีที่สร้างกรดซัลฟิวริก พวกเขายังถูกจับอย่างอ่อนแอและแยกตัวออกจากSO₄ อะตอมเพื่อสร้างไฮโดรเจนไอออน 2 ตัวโดยมีประจุบวกหนึ่งประจุ เดอะ SO₄ อะตอมสร้างไอออนซัลเฟตเชิงลบโดยมีประจุลบสอง

ในกรณีที่ไฮโดรเจนไอออนของกรดแก่แตกตัวในน้ำและทำให้สารละลายมีลักษณะเฉพาะของกรด ไอออนของไฮดรอกไซด์จะมีบทบาทเดียวกันสำหรับเบสแก่ โซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH และแคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca (OH)₂เป็นตัวอย่างของฐานแข็งแรงที่แยกตัวออกจากน้ำอย่างสมบูรณ์ OH ไอออนที่มีประจุลบหนึ่งตัวจะแยกตัวออกจากโซเดียมไอออนที่มีประจุบวกหนึ่งหรือแคลเซียมไอออนที่มีประจุบวกสอง ไอออน OH จำนวนมากในน้ำทำให้สารละลายมีลักษณะเฉพาะของเบสที่แข็งแรง

เนื่องจากกรดและเบสแก่สามารถแยกตัวออกจากน้ำได้อย่างสมบูรณ์ พวกมันสามารถทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกันและทำให้เกิดเกลือที่เสถียร ถ้าสัดส่วนที่ถูกต้องของกรดและเบสผสมกันอย่างช้าๆ H ไฮโดรเจนไอออนที่มีประจุบวกจะรวมกับไอออนของ OH ไฮดรอกไซด์ที่มีประจุลบเพื่อสร้างน้ำ ส่วนอื่นๆ ของโมเลกุลที่ละลายในน้ำรวมกันเป็นเกลือ

ตัวอย่างเช่น หากโซเดียมไฮดรอกไซด์ถูกเติมลงในกรดไฮโดรคลอริกอย่างช้าๆ ไอออน OH ของโซเดียมไฮดรอกไซด์จะรวมกับไอออน H ของกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้างน้ำ โซเดียมไอออนรวมกับคลอรีนไอออนเพื่อสร้างโซเดียมคลอไรด์หรือเกลือแกง เนื่องจากความแรงของกรดและเบส ไอออนทั้งหมดจึงละลาย และรวมกันเป็นน้ำ กรดแก่และเบสแก่สามารถทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกันได้อย่างสมบูรณ์