Definition av stark syra och exempel

En stark syra är en som är helt dissocierad eller joniserad i en vattenlösning. Det är en kemisk art med hög kapacitet att förlora en proton, H⁺. I vatten förlorar en stark syra en proton, som fångas av vatten för att bilda hydroniumjonen:

HA (aq) + H₂O → H₃O⁺(aq) + A^-(Aq)

Diprotiska och polyprotiska syror kan förlora mer än ett proton, men "stark syra" pKa-värdet och reaktionen hänvisar bara till förlusten av den första protonen.

Starka syror har en liten logaritmisk konstant (pKa) och en stor syredisociationskonstant (Ka).

De flesta starka syror är frätande, men några av supersyrorna är det inte. Däremot kan några av de svaga syrorna (t ex fluorvätesyra) vara mycket frätande.

När syraskoncentrationen ökar minskar förmågan att dissociera. Under normala förhållanden dissocieras starka syror helt, men extremt koncentrerade lösningar gör det inte.

Exempel på starka syror

Det finns många svaga syror, men det finns få starka syror. De vanliga starka syrorna inkluderar:

• HCl (saltsyra)
• H₂SÅ₄ (svavelsyra)
• HNO₃ (salpetersyra)
• HBr (bromvätesyra)
• HCIO₄ (Perklorsyra)
• HI (vätesyra)
• p-toluensulfonsyra (en organisk löslig stark syra)
• metansulfonsyra (en flytande organisk stark syra)

Följande syror dissocierar nästan fullständigt i vatten, så de anses ofta vara starka syror, även om de inte är surare än hydroniumjonen, H₃O⁺:

• HNO₃ (salpetersyra)
• HCIO₃ (klorsyra)

Vissa kemister anser att hydroniumjon, bromsyra, periodisk syra, perbromic acid och periodic acid är starka syror.

Om förmågan att donera protoner används som det primära kriteriet för syrahållfasthet, skulle de starka syrorna (från starkast till svagast) vara:

• H [SbF₆] (Fluoroantimonsyra)
• FSO₃HSbF₅ (magisk syra)
• H (CHB₁₁cl₁₁) (Karboran-supersyra)
• FSO₃H (fluor-svavelsyra)
• CF₃SÅ₃H (triflinsyra)

Dessa är "supersyror", som definieras som syror som är surare än 100% svavelsyra. Supersyrorna protonerar permanent vatten.

Faktorer som bestämmer syrastyrka

Du undrar kanske varför de starka syrorna dissocierar så bra eller varför vissa svaga syror inte joner helt. Några faktorer kommer in i spelet:

• Atomradie: När atomradien ökar, gör surheten också. Till exempel är HI en starkare syra än HCl (jod är en större atom än klor).
• Elektronegativitet: Ju mer elektronegativ en konjugatbas i samma period av det periodiska systemet är (A^-), desto surare är det.
• Elektrisk laddning: Ju mer positiv laddningen på en atom är, desto högre är surhetsgraden. Med andra ord är det lättare att ta en proton från en neutral art än från en med en negativ laddning.
• Jämvikt: När en syra dissocieras uppnås jämvikt med dess konjugatbas. När det gäller starka syror gynnar jämvikten starkt produkten eller till höger om en kemisk ekvation. Konjugatbasen av en stark syra är mycket svagare än vatten som bas.
• Lösningsmedel: I de flesta tillämpningar diskuteras starka syror i relation till vatten som lösningsmedel. Emellertid har surhet och basalitet betydelse i icke vattenhaltigt lösningsmedel. I flytande ammoniak joniseras till exempel ättiksyra fullständigt och kan betraktas som en stark syra, även om det är en svag syra i vatten.