Verschil tussen sterke en zwakke zuren

Belangrijkste verschil - sterk versus zwakke zuren

Een zuur is een molecuul of een andere soort die een proton kan doneren of een elektronenpaar kan accepteren in reacties. Zuren worden ingedeeld in twee groepen die bekend staan ​​als sterke zuren en zwakke zuren. Het belangrijkste verschil tussen sterke en zwakke zuren is dat sterke zuren dissociëren volledig in waterige oplossingen terwijl zwakke zuren scheiden gedeeltelijk in waterige oplossingen.

Key Areas Covered

1. Wat is een sterk zuur
      - Definitie, eigenschappen, voorbeelden
2. Wat is een zwak zuur
      - Definitie, eigenschappen, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen sterk zuur en zwak zuur
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Zuur, Zuur Dissociatie Constant, Deprotonatie, pH, Polariteit, Proton, Sterk Zuur, Zwak Zuur

Wat is een sterk zuur

Sterke zuren zijn moleculen die volledig dissociëren in hun ionen wanneer het in water is. Met andere woorden, zuren geven H vrij⁺ ionen in de oplossing door hun volledige ionisatie. De sterkte van een zuur wordt gekenmerkt door hun zuur-dissociatieconstante waarden (K_een). Normaal gesproken hebben sterke zuren een zeer grote K_een waarde. 

Hoe sterker het zuur is, hoe gemakkelijker het protonen verliest. Deze protonen worden gemakkelijk vrijgegeven vanwege de hoge polariteit van de binding tussen het H-atoom en de rest van het molecuul. Deze polariteit wordt bepaald door de elektronegativiteit van twee atomen die betrokken zijn bij deze binding. De deprotonering (verwijdering van een proton) van een sterk zuur hangt af van de polariteit en de grootte van het anion waaraan het proton is bevestigd.

Als bijvoorbeeld een zuur met de naam H-A wordt beschouwd, kan de dissociatie van HA-zuur worden gegeven als,

HA_(Aq)        +       H₂O_(L)         à A^-_(Aq)          +       H₃O⁺_(Aq)

Maar als het zuurmolecuul meer dan één protonen heeft die kunnen worden vrijgegeven, kan dit worden weergegeven zoals hieronder. Het onderstaande voorbeeld toont de dissociatie van een diprotisch zuur. Dit betekent dat het twee protonen kan vrijgeven.

H₂B_(Aq)       +      H₂O_(L)        à B^2-_(Aq)              +      H₃O⁺_(Aq)

Aan de andere kant wordt de pH van de oplossing sterk beïnvloed door sterke zuren omdat sterke zuren H + -ionen vrijmaken voor de oplossing. De pH hangt af van de H + -concentratie. De relatie tussen H + -concentratie en de pH kan worden gegeven zoals hieronder.

pH = -log [H⁺_(Aq)]

Als het zuur een sterk zuur is, is de pH-waarde een zeer kleine waarde. Bijvoorbeeld, als een sterk monoprotinezuur in water is met een 0,1 molL^-1 concentratie, zou de pH van de oplossing zijn,

pH = -log [H⁺_(Aq)]

pH = -log [0,1 molL^-1  ]

= 1

Voorbeelden van sterke zuren

• Zoutzuur (HCl)
• Salpeterzuur (HNO₃)
• Zwavelzuur (H.₂ZO₄)
• Hydrobroomzuur (HBr)
• Hydroiodic acid (HI)
• Perchloorzuur (HClO₄)
• Chloorzuur (HClO₃)

Wat is een zwak zuur

Zwakke zuren zijn moleculen die gedeeltelijk dissociëren in ionen in waterige oplossingen. Zwakke zuren geven niet alle H vrij⁺ ionen voor de oplossing. De zuur-dissociatieconstante (K._een) is een kleine waarde dan die van sterke zuren. De pH van de oplossing is ongeveer 3-5. Dat komt omdat het zwakke zuur de H + -concentratie van een oplossing niet verhoogt zoals een sterk zuur doet. In een systeem van zwak zuur in water zijn er H + -ionen, het anion van het molecuul en het zwakke zuurmolecuul dat in de oplossing aanwezig is.

De dissociatie van ethaanzuur kan bijvoorbeeld worden weergegeven zoals hieronder.

Figuur 1: Dissociatie van ethaanzuur

Bij het schrijven van de dissociatie van zwakke zuren moet men dubbele pijlen gebruiken in plaats van een enkele pijl. Dit is om te laten zien dat de reactie een evenwichtsreactie is.

Voorbeelden van zwakke zuren

• Zwavelig zuur (H.₂ZO₃)
• Fosforzuur (H₃PO₄)
• Hydrofluoric acid (HF)
• Salpeterig zuur (HNO₂)
• Benzoëzuur (C₆H₅COOH)
• Mierenzuur (HCOOH)
• Azijnzuur (CH₃COOH)

Verschil tussen sterke en zwakke zuren

Definitie

Sterk zuur: Sterke zuren zijn moleculen die volledig dissociëren in hun ionen wanneer het in water is.

Zwak zuur: Zwakke zuren zijn moleculen die gedeeltelijk dissociëren tot ionen in een waterige oplossing.

pH

Sterk zuur: De pH van een sterk zure oplossing is erg laag (ongeveer pH = 1).

Zwak zuur: De pH van een zwakke zuuroplossing is ongeveer 3-5.

Zure dissociatieconstante

Sterk zuur: De zuur-dissociatieconstante K_een is een hogere waarde voor sterke zuren.

Zwak zuur: De zuur-dissociatieconstante K_een is een lagere waarde voor sterke zuren.

Hoeveelheid H + Ionen vrijgegeven

Sterk zuur: Sterke zuren geven alle H vrij⁺ ionen die het kan vrijmaken voor de oplossing.

Zwak zuur: Zwakke zuren geven niet alle H vrij⁺ ionen.

Conclusie

De sterkte van een zuur wordt bepaald door de polariteit en de atomaire grootten van het zuurmolecuul. Volgens de manier waarop zuurmoleculen dissociëren in water, zijn er twee soorten zuren als sterke zuren en zwakke zuren. Het belangrijkste verschil tussen sterke en zwakke zuren is dat sterke zuren volledig dissociëren in waterige oplossingen terwijl zwakke zuren gedeeltelijk dissociëren in waterige oplossingen.

Referenties:

1. "Sterke en zwakke zuren." Sterke en zwakke zuren. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 26 juni 2017. 
2.Helmenstine, Anne Marie. "Wat bepaalt de sterkte van een zuur of een base?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 26 juni 2017. 
3. "Zuren en alkali." GCSE CHEMIE - Wat is het verschil tussen sterke en zwakke zuren? - GCSE SCIENCE. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 26 juni 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Azijnzuur-dissociatie-2D" door Ben Mills - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia